JP2011111509A - Water- and oil-repellent resin composition and coated product - Google Patents

Water- and oil-repellent resin composition and coated product Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resin composition that is curable at an ordinary temperature, is excellent in water- and oil-repelling performance and is capable of forming a coated film with high hardness. <P>SOLUTION: The water- and oil-repellent resin composition comprises: a polyol resin having dimethylsiloxane group represented by formula (1) (wherein n is an integer of 1-20) in a skeleton and has alkoxy group and hydroxyl group as crosslinking groups; a hydrolyzable alkoxysilane or a partially hydrolyzed condensate thereof; and an organic acid. The hydrolyzable alkoxysilane or a partially hydrolyzed condensate thereof is contained in an amount corresponding to 20-100 mass% of a solid content of the polyol resin. The organic acid is contained in an amount corresponding to 0.1-2.5 mass% against a solid content of a resin component representing the total of the polyol resin and the hydrolyzable alkoxysilane or a partially hydrolyzed condensate thereof. The water- and oil-repellent resin composition is curable at an ordinary temperature. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、撥水撥油性の塗膜を形成するために用いられる撥水撥油性樹脂組成物、及びこの撥水撥油性樹脂組成物で塗膜を形成した塗装品に関するものである。   The present invention relates to a water / oil repellent resin composition used for forming a water / oil repellent coating film, and a coated product having a coating film formed of the water / oil repellent resin composition.

近年、住宅の内装設備部材(キッチン、バス、トイレなど)を中心に、水垢や湯垢など汚れが付着し難く除去し易いといった撥水・撥油機能を表面に保持した製品への要求が高くなってきている。通常、水の接触角が90°以上で、油(特にオレイン酸)の接触角が40°以上である被膜が撥水・撥油性被膜と呼ばれており、このような撥水・撥油性被膜を形成するためのコーティング材の開発が盛んに行なわれている(例えば特許文献1)。   In recent years, there has been a growing demand for products that retain water and oil repellency functions on the surface, such as water and water stains, which are difficult to remove and are easy to remove, especially in the interior equipment of homes (kitchens, baths, toilets, etc.). It is coming. Usually, a film having a water contact angle of 90 ° or more and an oil (especially oleic acid) contact angle of 40 ° or more is called a water / oil repellent coating, and such a water / oil repellent coating is used. Development of a coating material for forming a film is actively performed (for example, Patent Document 1).

一方、樹脂組成物を常温で硬化させて塗膜を得ることが従来から知られている。そのような樹脂組成物の常温での硬化方法のひとつに、主剤となるポリオール樹脂と硬化剤となるイソシアネートとを架橋させてウレタン樹脂を形成する方法がある。そこで、主剤のポリオールにフッ素成分を含有させたり、撥水撥油基を結合させたりすることによって、常温で撥水撥油性能を有する樹脂組成物を形成することができる。しかし、このような方法では、十分な撥水撥油性能を常温下で発現させるためにかなり時間を要するのに加え、塗膜の硬さは鉛筆硬度で2H程度までしか上がらず、十分な硬度の塗膜が得られるとは言い難い。これは常温の硬化で十分な架橋性が得られないためである。常温で優れた架橋性を得るために、フッ素樹脂にアルコキシシランと有機酸を混合して硬化させる方法も提案されている(特許文献2)。しかしながら、特許文献2に開示された方法では、常温での硬化性は得られるものの、撥水撥油性能が不十分になるという問題があった。   On the other hand, it is conventionally known to obtain a coating film by curing a resin composition at room temperature. One method for curing such a resin composition at room temperature is to form a urethane resin by crosslinking a polyol resin as a main agent and an isocyanate as a curing agent. Therefore, a resin composition having water and oil repellency at room temperature can be formed by incorporating a fluorine component into the main polyol and binding a water and oil repellent group. However, in such a method, it takes a considerable amount of time to develop sufficient water and oil repellency at room temperature, and the hardness of the coating film can be increased only to about 2H in pencil hardness. It is hard to say that a coating film is obtained. This is because sufficient crosslinkability cannot be obtained by curing at room temperature. In order to obtain excellent crosslinkability at room temperature, a method in which an alkoxysilane and an organic acid are mixed and cured in a fluororesin has also been proposed (Patent Document 2). However, the method disclosed in Patent Document 2 has a problem that water and oil repellency is insufficient although curability at room temperature can be obtained.

特開2005−120236号公報JP 2005-120236 A 特許第2945949号公報Japanese Patent No. 2945949

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、常温で硬化性を有し、優れた撥水撥油性能があり、高硬度の塗膜を形成することができる樹脂組成物、及びその樹脂組成物によって塗膜が形成された塗装品を提供するものである。   The present invention has been made in view of the above points, a resin composition that is curable at room temperature, has excellent water and oil repellency, and can form a coating film with high hardness, and The present invention provides a coated product having a coating film formed of the resin composition.

本発明の撥水撥油性樹脂組成物は、式(1)で表されるジメチルシロキサン基を骨格中に有し、架橋基としてアルコキシ基と水酸基とを有するポリオール樹脂と、前記ポリオール樹脂の固形分に対して20〜100質量%の加水分解性アルコキシシラン又はその部分加水分解縮合物と、前記ポリオール樹脂と前記加水分解性アルコキシシラン又はその部分加水分解縮合物とを合わせた樹脂成分の固形分に対して0.1〜2.5質量%の有機酸とを含有し、常温硬化性を有することを特徴とするものである。   The water / oil repellent resin composition of the present invention has a dimethylsiloxane group represented by the formula (1) in the skeleton, a polyol resin having an alkoxy group and a hydroxyl group as a crosslinking group, and a solid content of the polyol resin. 20 to 100% by mass of a hydrolyzable alkoxysilane or a partially hydrolyzed condensate thereof, and a solid content of a resin component combining the polyol resin and the hydrolyzable alkoxysilane or a partially hydrolyzed condensate thereof. On the other hand, it contains 0.1 to 2.5% by mass of an organic acid and has room temperature curability.

Figure 2011111509
Figure 2011111509

本発明の塗装品は、上記構成の撥水撥油性樹脂組成物を基材に塗布し、常温にて硬化してなることを特徴とするものである。    The coated article of the present invention is characterized in that the water- and oil-repellent resin composition having the above-described configuration is applied to a substrate and cured at room temperature.

本発明によれば、常温で優れた撥水撥油性と高い硬度とを有する撥水撥油塗膜を形成することができる。   According to the present invention, a water / oil repellent coating film having excellent water / oil repellency and high hardness at room temperature can be formed.

本発明の撥水撥油性樹脂組成物は、上記の式(1)で表されるジメチルシロキサン基を骨格中に有し、架橋基としてアルコキシ基と水酸基とを有するポリオール樹脂と、加水分解性アルコキシシラン又はその部分加水分解縮合物と、有機酸とを含有する。   The water / oil repellent resin composition of the present invention comprises a polyol resin having a dimethylsiloxane group represented by the above formula (1) in the skeleton and having an alkoxy group and a hydroxyl group as a crosslinking group, and a hydrolyzable alkoxy Silane or its partial hydrolysis-condensation product and an organic acid are contained.

ポリオール樹脂としては、樹脂の分子骨格に上記の式(1)で表されるジメチルシロキサン基をグラフト鎖として有し、架橋基としてアルコキシ基及び水酸基を有している分子構造のものが用いられる。   As the polyol resin, a resin having a molecular structure having a dimethylsiloxane group represented by the above formula (1) as a graft chain in the molecular skeleton of the resin and an alkoxy group and a hydroxyl group as a crosslinking group is used.

ジメチルシロキサン基は、ポリオール樹脂(側鎖も含む)中に10〜90質量%の範囲で含有されていることが好ましい。ポリオール樹脂中のジメチルシロキサン基の含有量がこの範囲より多くなると、基材に対する塗膜の密着性が低下する傾向があり、逆に含有量がこの範囲より少なくなると、撥水撥油性能が十分に発現しなくなる傾向がある。このジメチルシロキサン基は、ポリオール樹脂の分子骨格と直接結合しているため、容易に脱落せず、その結果、長期的にも安定に低表面自由エネルギーを維持する塗膜を得ることができるものである。   The dimethylsiloxane group is preferably contained in the polyol resin (including side chains) in the range of 10 to 90% by mass. If the content of dimethylsiloxane groups in the polyol resin is larger than this range, the adhesion of the coating film to the substrate tends to be reduced. Conversely, if the content is smaller than this range, the water and oil repellency is sufficient. There is a tendency not to develop. Since this dimethylsiloxane group is directly bonded to the molecular skeleton of the polyol resin, it does not easily fall off, and as a result, a coating film that stably maintains low surface free energy can be obtained over a long period of time. is there.

またアルコキシ基は、ポリオール樹脂(側鎖も含む)中に1〜30質量%の範囲で含有されていることが好ましい。ポリオール樹脂中のアルコキシ基の含有量がこの範囲より少なくなると、架橋密度が小さくなって塗膜硬度が低くなる傾向があり、逆に含有量がこの範囲より多くなると、硬い塗膜を得ることができるものの、クラックが入り易くなる傾向がある。   Moreover, it is preferable that the alkoxy group is contained in the range of 1-30 mass% in polyol resin (a side chain is also included). If the content of alkoxy groups in the polyol resin is less than this range, the crosslinking density tends to be low and the coating film hardness tends to be low. Conversely, if the content is above this range, a hard coating can be obtained. Although it can, it tends to crack easily.

アルコキシ基としては、次の式(2)〜(4)の構造式で表されるアルコキシシリル基が好ましく用いられる。このようなアルコキシシリル基を用いると架橋性に優れた樹脂組成物を得ることができる。   As the alkoxy group, alkoxysilyl groups represented by structural formulas of the following formulas (2) to (4) are preferably used. When such an alkoxysilyl group is used, a resin composition excellent in crosslinkability can be obtained.

−(Si)(OR (2)
−(Si)(R)(OR (3)
−(Si)(R(OR) (4)
-(Si) (OR a ) 3 (2)
-(Si) (R a ) (OR b ) 2 (3)
-(Si) (R a ) 2 (OR b ) (4)

上記の式(2)〜(4)の構造式において、(R)(R)は炭化水素基を表すものであり、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等のアルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基;2−フェニルエチル基、2−フェニルプロピル基、3−フェニルプロピル基等のアラルキル基;フェニル基、トリル基等のアリール基;ビニル基、アリル基等のアルケニル基;クロロメチル基、γ−クロロプロピル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基等のハロゲン置換炭化水素基;γ−メタクリロキシプロピル基、γ−グリシドキシプロピル基、3,4−エポキシシクロヘキシルエチル基、γ−メルカプトプロピル基等の置換炭化水素基等を例示することができる。 In the structural formulas of the above formulas (2) to (4), (R a ) (R b ) represents a hydrocarbon group, specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, Alkyl groups such as pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group; cycloalkyl groups such as cyclopentyl group, cyclohexyl group; aralkyl groups such as 2-phenylethyl group, 2-phenylpropyl group, 3-phenylpropyl group; phenyl Group, aryl group such as tolyl group; alkenyl group such as vinyl group and allyl group; halogen-substituted hydrocarbon group such as chloromethyl group, γ-chloropropyl group, 3,3,3-trifluoropropyl group; γ-methacrylic group Examples of substituted hydrocarbon groups such as loxypropyl group, γ-glycidoxypropyl group, 3,4-epoxycyclohexylethyl group, γ-mercaptopropyl group, etc. It is possible.

ポリオール樹脂の水酸基価は、40〜150mgKOH/gの範囲であることが好ましく、更に好ましくは60〜120mgKOH/gの範囲である。水酸基価がこの範囲より低くなると、得られる塗膜の架橋密度が低下して、硬度が低い塗膜になる傾向がある。逆に水酸基価がこの範囲より高くなると、硬い塗膜が得られるものの、ポリオール樹脂と溶剤との相溶性が低下し、樹脂安定性が劣ることになる傾向がある。   The hydroxyl value of the polyol resin is preferably in the range of 40 to 150 mgKOH / g, more preferably in the range of 60 to 120 mgKOH / g. When the hydroxyl value is lower than this range, the resulting coating film tends to have a reduced cross-linking density and a coating film with low hardness. Conversely, when the hydroxyl value is higher than this range, a hard coating film can be obtained, but the compatibility between the polyol resin and the solvent tends to be lowered, and the resin stability tends to be inferior.

ポリオール樹脂には、撥水性の耐久性を高めるために、その樹脂骨格中にフッ素含有基を含有させることができる。フッ素含有基としては、例えば、下記の式(5)〜(8)のフルオロアルキレン基が挙げられ、ポリオール樹脂の合成時にポリオール樹脂骨格に結合させることによりフルオロアルキレン基を導入することができる。フルオロアルキレン基の量が多くなればなるほど、得られる塗膜の撥水性能の持続性は向上していくが、ポリオール樹脂に用いる溶剤や他の樹脂との相溶性は低下していく傾向になる。このため、フルオロアルキレン基の含有量は、ポリオール樹脂(側鎖を含む)中、1〜70質量%の範囲に調整することが好ましい。   The polyol resin can contain a fluorine-containing group in the resin skeleton in order to enhance the durability of water repellency. Examples of the fluorine-containing group include fluoroalkylene groups of the following formulas (5) to (8), and a fluoroalkylene group can be introduced by bonding to a polyol resin skeleton during synthesis of a polyol resin. As the amount of the fluoroalkylene group increases, the durability of the water-repellent performance of the resulting coating film is improved, but the compatibility with the solvent and other resins used in the polyol resin tends to decrease. . For this reason, it is preferable to adjust content of a fluoroalkylene group in the range of 1-70 mass% in polyol resin (a side chain is included).

−(CF−CF)− (5)
−(CF−CFH)− (6)
−(CF−CH)− (7)
−(CFH−CH)− (8)
- (CF 2 -CF 2) - (5)
- (CF 2 -CFH) - ( 6)
- (CF 2 -CH 2) - (7)
- (CFH-CH 2) - (8)

ポリオール樹脂は、重量平均分子量(Mw)が20000〜400000のものが好適に用いられる。分子量がこの範囲よりも高くなると、溶剤や他の架橋剤との相溶性が悪くなる傾向があり、逆に分子量がこの範囲よりも低くなると、得られる塗膜の物性が低下する傾向がある。また、ポリオール樹脂は、複数の水酸基を有する樹脂であれば限定されるものではないが、好ましくはアクリル樹脂を主鎖とするポリオール樹脂が用いられる。    As the polyol resin, those having a weight average molecular weight (Mw) of 20,000 to 400,000 are preferably used. If the molecular weight is higher than this range, the compatibility with the solvent and other crosslinking agents tends to be poor. Conversely, if the molecular weight is lower than this range, the physical properties of the resulting coating film tend to be reduced. The polyol resin is not limited as long as it has a plurality of hydroxyl groups, but a polyol resin having an acrylic resin as the main chain is preferably used.

ポリオール樹脂において、水酸基とアルコキシ基は架橋反応部位であり、アルコキシシランと反応をする部位となる。従来技術である特許文献2の方法では、水酸基のみで常温硬化性を得ているが、油性インクを始めとする強力な汚れを弾いて除去するためには、さらなる架橋性が求められる。ここで、例えば、架橋基として水酸基のみを有するジメチルシロキサン基含有ポリオール樹脂では、十分な撥水撥油性は発現されない。しかしながら本発明では、ポリオール樹脂中にアルコキシ基が存在することによって、水酸基−アルコキシシラン−水酸基の架橋反応だけではなく、水酸基−アルコキシ基や、アルコキシ基−アルコキシ基といった架橋反応が加わり、高い架橋密度と、高い撥水撥油性とを実現することができるのである。   In a polyol resin, a hydroxyl group and an alkoxy group are cross-linking reaction sites, and are sites that react with alkoxysilane. In the method of Patent Document 2, which is a conventional technique, room temperature curability is obtained only with a hydroxyl group. However, in order to remove strong stains including oil-based inks, further crosslinkability is required. Here, for example, a dimethylsiloxane group-containing polyol resin having only a hydroxyl group as a crosslinking group does not exhibit sufficient water and oil repellency. However, in the present invention, the presence of an alkoxy group in the polyol resin adds not only a hydroxyl group-alkoxysilane-hydroxyl group crosslinking reaction but also a hydroxyl group-alkoxy group or an alkoxy group-alkoxy group crosslinking reaction, resulting in a high crosslinking density. In addition, high water and oil repellency can be realized.

本発明の撥水撥油性樹脂組成物にあっては、加水分解性アルコキシシラン又はその部分加水分解縮合物は、前記ポリオール樹脂(側鎖を含む)の固形分に対して20〜100質量%となるように含有されている。加水分解性アルコキシシラン又はその部分加水分解縮合物の配合量がこの範囲より多くなると、硬度の高い塗膜が得られるものの、塗膜が硬くなりすぎて剛直すぎる為に基材との密着性が悪くなる。一方、配合量がこの範囲より少なくなると、塗膜の架橋が不十分になって硬度が低くなり、また十分な撥水撥油性が得られない。このために、アルコキシシラン等の配合量を上記の範囲に設定するのが好ましいのである。   In the water / oil repellent resin composition of the present invention, the hydrolyzable alkoxysilane or the partially hydrolyzed condensate thereof is 20 to 100% by mass with respect to the solid content of the polyol resin (including side chains). It is contained to become. If the blending amount of the hydrolyzable alkoxysilane or its partially hydrolyzed condensate exceeds this range, a coating film having a high hardness can be obtained, but the coating film becomes too hard and too stiff so that the adhesion to the substrate is poor. Deteriorate. On the other hand, if the blending amount is less than this range, the coating film is insufficiently crosslinked and the hardness is lowered, and sufficient water and oil repellency cannot be obtained. For this reason, it is preferable to set the amount of alkoxysilane or the like in the above range.

加水分解性アルコキシシラン又はその部分加水分解縮合物に用いるアルコキシシランモノマーとしては、テトラメトキシシランやテトラエトキシシランやメチルトリメトキシシランなどを好適に用いることができる。高い強度などの性質を塗膜に付与するためには、これらのモノマーを重合してオリゴマー化したものを用いることが好ましい。このオリゴマー材料としては、エチルシリケート40(多摩化学株式会社製、テトラエトキシシランの5量体)やメチルシリケート51(三菱化学株式会社製、テトラメトキシシランの5量体)などを用いることができる。このようなオリゴマー材料は加水分解性を有しており、これらをそのままポリオール樹脂と混合してもよいが、適当な溶剤で希釈し、硬化剤としての水および必要に応じて触媒(例えば塩酸、硝酸、酢酸など)を必要量添加し、必要に応じて例えば40〜100℃で加温し、加水分解および重縮合反応を行わせてプレポリマー化させることにより、アルコキシシラン部分加水分解縮合物を調製し、このアルコキシシラン部分加水分解縮合物をポリオール樹脂と混合してもよい。その際、得られるアルコキシシラン部分加水分解縮合物(加水分解重縮合物)の重量平均分子量(Mw)は、ポリスチレン換算で900以上、好ましくは1000以上になるように調整することが好ましい。アルコキシシラン部分加水分解縮合物の分子量分布(重量平均分子量(Mw))が900より小さくなると、縮重合の際の硬化収縮が大きくなり、塗膜が硬化した後にクラックが発生し易くなる傾向がある。   As the alkoxysilane monomer used for the hydrolyzable alkoxysilane or its partially hydrolyzed condensate, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, methyltrimethoxysilane, or the like can be suitably used. In order to impart properties such as high strength to the coating film, it is preferable to use those obtained by polymerizing these monomers. As this oligomer material, ethyl silicate 40 (manufactured by Tama Chemical Co., Ltd., tetraethoxysilane pentamer) or methyl silicate 51 (manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd., tetramethoxysilane pentamer) can be used. Such oligomeric materials have hydrolyzability and may be mixed with the polyol resin as they are, but are diluted with an appropriate solvent, water as a curing agent and, if necessary, a catalyst (for example, hydrochloric acid, A necessary amount of nitric acid, acetic acid, etc.) is heated at 40 to 100 ° C., if necessary, and subjected to hydrolysis and polycondensation reaction to prepolymerize the alkoxysilane partial hydrolysis condensate. The alkoxysilane partial hydrolysis condensate may be prepared and mixed with a polyol resin. In that case, it is preferable to adjust so that the weight average molecular weight (Mw) of the alkoxysilane partial hydrolysis-condensation product (hydrolysis polycondensation product) obtained may be 900 or more, preferably 1000 or more in terms of polystyrene. If the molecular weight distribution (weight average molecular weight (Mw)) of the alkoxysilane partial hydrolyzed condensate is smaller than 900, curing shrinkage during condensation polymerization increases, and cracks tend to occur after the coating is cured. .

アルコキシシラン部分加水分解縮合物は、加水分解重縮合時に末端のアルコキシ基が加水分解されてシラノール基(Si−OH)を生じるものであり、このシラノール基は、ポリオール樹脂の架橋基である水酸基と反応し、水酸基−アルコキシシラン−水酸基という構造体を形成して、硬くて緻密な膜を形成することができるものである。これにより、高い架橋密度と、高い撥水撥油性とを実現することができる。   The alkoxysilane partial hydrolysis-condensation product is a product in which a terminal alkoxy group is hydrolyzed during hydrolysis polycondensation to generate a silanol group (Si-OH). This silanol group is a hydroxyl group that is a cross-linking group of a polyol resin. By reacting, a structure of hydroxyl-alkoxysilane-hydroxyl is formed, and a hard and dense film can be formed. Thereby, a high crosslinking density and high water / oil repellency can be realized.

本発明の撥水撥油性樹脂組成物にあっては、有機酸は樹脂成分の固形分に対して0.1〜2.5質量%含有されている。樹脂成分とは、ポリオール樹脂とアルコキシシラン(部分加水分解縮合物を含む)とを合わせた樹脂の成分である。有機酸の配合量がこの範囲よりも多くなると硬化収縮が大きくなって基材への密着性が確保できなくなり、逆に有機酸の配合量がこの範囲よりも少なくなると架橋が不十分になって高い撥水撥油性能が得られない。   In the water / oil repellent resin composition of the present invention, the organic acid is contained in an amount of 0.1 to 2.5% by mass based on the solid content of the resin component. The resin component is a component of a resin in which a polyol resin and an alkoxysilane (including a partially hydrolyzed condensate) are combined. If the amount of organic acid exceeds this range, curing shrinkage increases and adhesion to the substrate cannot be ensured. Conversely, if the amount of organic acid decreases below this range, crosslinking is insufficient. High water / oil repellency cannot be obtained.

有機酸は、加水分解性アルコキシシランの加水分解・重縮合、およびポリオールと加水分解性アルコキシシランの反応を促進するために用いられており、微量の有機酸が触媒として働くことによって、硬化の際に架橋構造が形成される。有機酸は有機強酸であることが好ましい。強い酸性を示すことで触媒活性を向上することができる。なお、有機強酸とは、溶液中においてプロトンの移動平衡が水側へ強く偏りオキソニウムイオンを定量的に生成する酸のことで、pKa<1の有機強酸であることが好ましく、スルホン酸類(R−SOH)、トリフルオロ酢酸等を用いることができる。中でもスルホン酸類(R−SOH)が好ましい。この式において、Rとしては、デカン、オクタデカン、ドデカン、シクロヘキシル等のアルキル基;ベンゼン、p−トルエン、ナフタレン等のアリール基;パーフロロアルキル基等のフッ素含有基を挙げることができる。具体的には、p−トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、デカンスルホン酸、パーフロロスルホン酸等のスルホン酸類を用いることが好ましい。 Organic acids are used to promote the hydrolysis and polycondensation of hydrolyzable alkoxysilanes and the reaction between polyols and hydrolyzable alkoxysilanes, and a small amount of organic acid acts as a catalyst to cure. A crosslinked structure is formed. The organic acid is preferably a strong organic acid. Catalytic activity can be improved by showing strong acidity. The strong organic acid is an acid that produces a oxonium ion quantitatively because its proton transfer equilibrium is strongly biased toward the water side in the solution, and is preferably a strong organic acid having a pKa <1, and sulfonic acids (R -SO 3 H), it can be used trifluoroacetic acid. Of these, sulfonic acids (R—SO 3 H) are preferable. In this formula, examples of R include alkyl groups such as decane, octadecane, dodecane, and cyclohexyl; aryl groups such as benzene, p-toluene, and naphthalene; and fluorine-containing groups such as perfluoroalkyl groups. Specifically, sulfonic acids such as p-toluenesulfonic acid, benzenesulfonic acid, decanesulfonic acid, and perfluorosulfonic acid are preferably used.

有機酸としては、例えば、p−トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、デカンスルホン酸、パーフロロスルホン酸などの有機強酸が好ましく用いられる。これらの有機酸は触媒作用が強く、前述のアルコキシシランの重合のための無機酸の添加だけでは得られない高架橋な樹脂組成物を得ることができる。   As the organic acid, for example, strong organic acids such as p-toluenesulfonic acid, benzenesulfonic acid, decanesulfonic acid, and perfluorosulfonic acid are preferably used. These organic acids have a strong catalytic action, and it is possible to obtain a highly crosslinked resin composition that cannot be obtained only by adding an inorganic acid for the polymerization of the alkoxysilane.

本発明の撥水撥油性樹脂組成物は、常温硬化性を有するものである。常温硬化性を有することにより加熱条件にできない基材や加熱条件にすることが難しい基材に撥水撥油性の塗膜を簡単に形成することができる。ここで、常温とは、20℃±15℃(すなわち5〜35℃)の範囲(JIS Z 8703)のことである。また、常温硬化性は常圧(1atm、101.3kPa)にて発揮されるものである。なお、常温硬化性を有するのであれば、塗膜硬化時の温度は、常温であっても、加熱温度(焼き付け温度)であってもよい。   The water / oil repellent resin composition of the present invention has room temperature curability. A water- and oil-repellent coating film can be easily formed on a substrate that cannot be heated or hard to be heated by having room temperature curability. Here, the normal temperature means a range (JIS Z 8703) in the range of 20 ° C. ± 15 ° C. (that is, 5 to 35 ° C.). Moreover, the room temperature curability is exhibited at normal pressure (1 atm, 101.3 kPa). In addition, as long as it has normal temperature sclerosis | hardenability, the temperature at the time of coating-film hardening may be normal temperature, or heating temperature (baking temperature) may be sufficient as it.

本発明の塗装品は、上記の撥水撥油性樹脂組成物を基材に塗布し、常温にて硬化させて塗膜を形成することによって得られるものである。上記の撥水撥油性樹脂組成物を基材に塗布して加熱して(焼き付けて)硬化することもできるが、その場合、材質や構造などの点から加熱条件にすることができない基材を塗装することができないといった問題が生じる。しかしながら、上記の撥水撥油性樹脂組成物は加熱条件でも硬化することができるのに加え、常温でも硬化する性質を有しているため、加熱条件にできない基材や加熱条件にすることが困難な基材に対して撥水撥油性の塗膜を簡単に形成することができる。   The coated article of the present invention is obtained by applying the above water- and oil-repellent resin composition to a substrate and curing it at room temperature to form a coating film. The above water / oil repellent resin composition can be applied to a base material and heated (baked) to be cured, but in that case, a base material that cannot be heated from the standpoint of material, structure, etc. The problem of being unable to paint arises. However, since the water / oil repellent resin composition can be cured even under heating conditions, it also has a property of curing at room temperature, so that it is difficult to use a substrate or heating conditions that cannot be heated. A water- and oil-repellent coating film can be easily formed on a simple substrate.

撥水撥油性樹脂組成物で塗膜を形成する際には、上記の成分の混合物に溶剤を加えて希釈して塗料にしてもよいし、上記の成分の混合物が液状である場合は、溶剤等を加えずにそのまま塗料として用いてもよい。溶剤としては、常温で揮発性のある溶剤を用いることが好ましく、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ノルマルブタノール、イソブタノール等の低級脂肪族アルコール類;エチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、酢酸エチレングリコールモノエチルエーテル等のエチレングリコール誘導体;ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等のジエチレングリコール誘導体;およびジアセトンアルコール等を挙げることができ、これらからなる群より選ばれた1種もしくは2種以上を使用することができる。これらの親水性有機溶媒と併用して、トルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトオキシムなども用いることができる。   When forming a coating film with a water- and oil-repellent resin composition, a solvent may be added to the mixture of the above components to dilute it to form a paint, or when the mixture of the above components is liquid, You may use as it is, without adding etc. as it is. As the solvent, it is preferable to use a volatile solvent at room temperature, for example, lower aliphatic alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, normal butanol, isobutanol; ethylene glycol, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monoacetate Examples include ethylene glycol derivatives such as ethyl ether; diethylene glycol derivatives such as diethylene glycol and diethylene glycol monobutyl ether; and diacetone alcohol. One or more selected from the group consisting of these can be used. In combination with these hydrophilic organic solvents, toluene, xylene, ethyl acetate, butyl acetate, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl ethyl ketoxime, and the like can also be used.

基材としては、特に制限されるものではなく、任意のものを用いることができるが、特に適用して好ましい基材として、ステンレス、アルミ、亜鉛めっき鋼板、鉄などの金属、タイル、ホウロウなどのセラミック、ガラスなどを挙げることができる。これらの基材は表面に酸化物による水酸基を保持しており、上記のような撥水撥油性樹脂組成物中に含有されているシリケート加水分解物中のシラノール基がこの水酸基と反応し、基材に強固に密着した塗膜を形成することが可能になるものである。   The substrate is not particularly limited, and any material can be used. However, as a particularly preferable substrate to be applied, metals such as stainless steel, aluminum, galvanized steel sheet, iron, tile, enamel, etc. Examples thereof include ceramic and glass. These base materials retain hydroxyl groups due to oxides on the surface, and the silanol groups in the silicate hydrolyzate contained in the water- and oil-repellent resin composition as described above react with these hydroxyl groups. It is possible to form a coating film firmly adhered to the material.

さらに、本発明の撥水撥油性樹脂組成物は、常温でも硬化することができるため、ガラスや金属に比べて耐熱性が低いプラスチックにも塗布可能であり、プラスチック基材上でも汚れ防止効果や傷付き防止効果等が得られる。   Furthermore, since the water / oil repellent resin composition of the present invention can be cured even at room temperature, it can be applied to plastics having lower heat resistance compared to glass and metal. Scratch prevention effect and the like can be obtained.

プラスチック基材としては、特に限定はされないが、たとえば、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ABS樹脂、塩化ビニル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性もしくは熱可塑性プラスチック、および、これらのプラスチックをナイロン繊維等の有機繊維やガラス繊維で強化した繊維強化プラスチック(FRP)等が挙げられる。   Although it does not specifically limit as a plastic base material, For example, polycarbonate resin, an acrylic resin, ABS resin, a vinyl chloride resin, an epoxy resin, a phenolic resin etc. thermosetting or thermoplastic plastics, and these plastics are nylon fiber And fiber reinforced plastic (FRP) reinforced with organic fibers such as glass fiber and the like.

基材への撥水撥油性樹脂組成物の塗布方法としては、特に限定されるものではなく、スプレーコ−ティング法、ディップコーティング法、フローコーティング法、スピンコーティング法、ロールコーティング法、刷毛塗り、スポンジ塗り等の方法を好適に利用することができる。また、コーティングして塗布する方法だけに限定されるものではなく、シート状に成型して基材に積層したり、あるいは金型等に吹き付けて基材に転写して積層したり、あるいは不織布等に含浸してプレス等で基材とともに成型したりして塗布する方法が挙げられる。   The method of applying the water / oil repellent resin composition to the substrate is not particularly limited, and is a spray coating method, a dip coating method, a flow coating method, a spin coating method, a roll coating method, a brush coating, a sponge. A method such as painting can be suitably used. Moreover, it is not limited only to the method of coating and applying, it is molded into a sheet and laminated on the base material, or it is sprayed onto a mold and transferred to the base material for lamination, or a nonwoven fabric, etc. There is a method of impregnating and coating with a base material with a press or the like.

硬化方法としては、加熱乾燥炉で硬化させても良いし、常温で硬化させてもよく、特に限定されるものではない。常温にて硬化するのであれば、所望される硬化被膜性能や基材の耐熱温度や生産性に応じて、室温放置や、10℃程度の低温放置や、30℃程度の加温放置などを採用することができる。本発明の撥水撥油樹脂組成物は常温でも硬化可能である特性から、塗装工場で被塗装物に塗装するプロセスだけではなく、塗装品を使用する現場で塗装することも可能である。また、塗膜の膜厚についても特に制限はなく、通常0.1μm〜50μm程度に設定することができる。   The curing method is not particularly limited, and may be cured in a heat drying oven or at room temperature. If it is cured at room temperature, depending on the desired cured film performance, the heat resistant temperature and productivity of the substrate, it can be left at room temperature, left at a low temperature of about 10 ° C, or left at a temperature of about 30 ° C. can do. Since the water / oil repellent resin composition of the present invention can be cured at room temperature, it can be applied not only in the process of coating an object to be coated at a coating factory, but also at the site where the coated product is used. Moreover, there is no restriction | limiting in particular also about the film thickness of a coating film, Usually, it can set to about 0.1 micrometer-50 micrometers.

以下、本発明を実施例により説明する。なお、特に明記のない限り、部は質量部を表し、%は質量%を表す。   Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples. Unless otherwise specified, parts represent parts by mass, and% represents mass%.

(実施例1)
(アルコキシシラン加水分解物の合成)
テトラメトキシシシランのオリゴマーであるメチルシリケート51(三菱化学株式会社製)を3.1質量部とり、これにメチルアルコールを95質量部添加して、撹拌しながら緩やかに0.1Nの硝酸水溶液を滴下し、溶液を60℃に1時間を要して昇温させることによって、アルコキシシラン加水分解物溶液を調製した。この加水分解物溶液の固形分(樹脂成分)は1.6質量%であった。
Example 1
(Synthesis of alkoxysilane hydrolyzate)
Take 3.1 parts by mass of methyl silicate 51 (Mitsubishi Chemical Co., Ltd.), which is an oligomer of tetramethoxy silane, and add 95 parts by mass of methyl alcohol to this. An alkoxysilane hydrolyzate solution was prepared by dropping and heating the solution to 60 ° C. over 1 hour. The hydrolyzate solution had a solid content (resin component) of 1.6% by mass.

(塗料および塗装板の作製)
上記のアルコキシシラン加水分解液140質量部と、ジメチルシロキサン基を骨格中に有し、架橋基としてアルコキシ基と水酸基とを有するポリオール樹脂「ZX−022H」(富士化成工業株式会社製:固形分45%)10質量部とを混合し、さらにp−トルエンスルホン酸一水和物(ナカライテスク社製)の1%イソプロパノール溶液を5質量部添加し、5分間攪拌して混合し、塗料を作製した。この塗料は、ポリオール樹脂の固形分に対して、アルコキシシラン加水分解物が約50質量%含有されており、また、ポリオール樹脂とアルコキシシラン加水分解物とを合計した固形分に対して、有機酸が約0.74質量%含有されている。
(Preparation of paint and painted plate)
140 parts by mass of the above alkoxysilane hydrolyzate, polyol resin “ZX-022H” having a dimethylsiloxane group in the skeleton and an alkoxy group and a hydroxyl group as a crosslinking group (Fuji Kasei Kogyo Co., Ltd .: solid content 45 %) 10 parts by mass, 5 parts by mass of a 1% isopropanol solution of p-toluenesulfonic acid monohydrate (manufactured by Nacalai Tesque) was added, and the mixture was stirred for 5 minutes to prepare a paint. . This paint contains about 50% by mass of an alkoxysilane hydrolyzate based on the solid content of the polyol resin, and an organic acid based on the total solid content of the polyol resin and the alkoxysilane hydrolyzate. About 0.74 mass%.

次に、基材としてスライドガラス(松浪ガラス製 S9111)を用い、この基材に対して乾燥後の塗装膜厚が0.5μmになるようにスプレー塗装にて塗料を塗布し、常温条件で3日間静置することにより塗膜を硬化させて本発明の塗装板を得た。   Next, a slide glass (S9111 made by Matsunami Glass) was used as a base material, and a paint was applied to the base material by spray coating so that the coating film thickness after drying was 0.5 μm. The coating film was hardened by leaving still for days, and the coating board of this invention was obtained.

(実施例2)
実施例1と同じ塗料を用いた。そして、基材としてスライドガラス(松浪ガラス製 S9111)を用い、この基材に対して乾燥後の塗装膜厚が0.5μmになるようにスプレー塗装にて塗料を塗布し、100℃で20分加熱して塗膜を硬化させて本発明の塗装板を得た。
(Example 2)
The same paint as in Example 1 was used. And, using a slide glass (S9111 made by Matsunami Glass) as a base material, a paint is applied by spray coating so that the coating film thickness after drying becomes 0.5 μm, and at 100 ° C. for 20 minutes. The coated film of the present invention was obtained by curing by heating.

(実施例3)
実施例1に示すアルコキシシラン加水分解液60質量部とジメチルシロキサン基を骨格中に有し、架橋基としてアルコキシ基と水酸基とを有するポリオール樹脂「ZX−022H」(富士化成工業株式会社製:固形分45%)10質量部とを混合し、さらにp−トルエンスルホン酸一水和物(ナカライテスク社製)の1%イソプロパノール溶液を4質量部添加し、5分間攪拌して混合し、塗料を作製した。この塗料は、ポリオール樹脂の固形分に対して、アルコキシシラン加水分解物が約21質量%含有されており、また、ポリオール樹脂とアルコキシシラン加水分解物とを合計した固形分に対して、有機酸が約0.73質量%含有されている。
(Example 3)
Polyol resin “ZX-022H” having 60 parts by mass of the alkoxysilane hydrolyzed solution shown in Example 1 and a dimethylsiloxane group in the skeleton and having an alkoxy group and a hydroxyl group as a crosslinking group (manufactured by Fuji Kasei Kogyo Co., Ltd .: solid Min. 45%) is mixed with 10 parts by mass, and 4 parts by mass of 1% isopropanol solution of p-toluenesulfonic acid monohydrate (manufactured by Nacalai Tesque) is added and stirred for 5 minutes to mix. Produced. This paint contains about 21% by mass of an alkoxysilane hydrolyzate based on the solid content of the polyol resin, and an organic acid based on the total solid content of the polyol resin and the alkoxysilane hydrolyzate. About 0.73 mass%.

基材としてスライドガラス(松浪ガラス製 S9111)を用い、この基材に対して乾燥後の塗装膜厚が0.5μmになるようにスプレー塗装にて塗料を塗布し、常温条件で3日間静置することにより塗膜を硬化させて本発明の塗装板を得た。   A slide glass (S9111 made by Matsunami Glass) is used as the base material, and the paint is applied to the base material by spray coating so that the coating film thickness after drying is 0.5 μm, and left at room temperature for 3 days. By doing so, the coating film was hardened and the coating board of this invention was obtained.

(実施例4)
実施例1に示すアルコキシシラン加水分解液270質量部とジメチルシロキサン基を骨格中に有し、架橋基としてアルコキシ基と水酸基とを有するポリオール樹脂「ZX−022H」(富士化成工業株式会社製:固形分45%)10質量部とを混合し、さらにp−トルエンスルホン酸一水和物(ナカライテスク社製)の1%イソプロパノール溶液を6質量部添加し、5分間攪拌して混合し、塗料を作製した。この塗料は、ポリオール樹脂の固形分に対して、アルコキシシラン加水分解物が約96質量%含有されており、また、ポリオール樹脂とアルコキシシラン加水分解物とを合計した固形分に対して、有機酸が約0.68質量%含有されている。
Example 4
Polyol resin “ZX-022H” having 270 parts by mass of an alkoxysilane hydrolyzed solution shown in Example 1 and a dimethylsiloxane group in the skeleton and having an alkoxy group and a hydroxyl group as a crosslinking group (manufactured by Fuji Kasei Kogyo Co., Ltd .: solid Min. 45%) is mixed with 10 parts by mass, and further 6 parts by mass of 1% isopropanol solution of p-toluenesulfonic acid monohydrate (manufactured by Nacalai Tesque) is added and stirred for 5 minutes to mix. Produced. This paint contains about 96% by mass of an alkoxysilane hydrolyzate based on the solid content of the polyol resin, and an organic acid based on the total solid content of the polyol resin and the alkoxysilane hydrolyzate. About 0.68 mass%.

基材としてスライドガラス(松浪ガラス製 S9111)を用い、この基材に対して乾燥後の塗装膜厚が0.5μmになるようにスプレー塗装にて塗料を塗布し、常温条件で3日間静置することにより塗膜を硬化させて本発明の塗装板を得た。   A slide glass (S9111 made by Matsunami Glass) is used as the base material, and the paint is applied to the base material by spray coating so that the coating film thickness after drying is 0.5 μm, and left at room temperature for 3 days. By doing so, the coating film was hardened and the coating board of this invention was obtained.

(実施例5)
実施例1に示すアルコキシシラン加水分解液140質量部とジメチルシロキサン基を骨格中に有し、架橋基としてアルコキシ基と水酸基とを有するポリオール樹脂「ZX−022H」(富士化成工業株式会社製:固形分45%)10質量部とを混合し、さらにp−トルエンスルホン酸一水和物(ナカライテスク社製)の1%イソプロパノール溶液を1質量部添加し、5分間攪拌して混合し、塗料を作製した。この塗料は、ポリオール樹脂の固形分に対して、アルコキシシラン加水分解物が約50質量%含有されており、また、ポリオール樹脂とアルコキシシラン加水分解物とを合計した固形分に対して、有機酸が約0.15質量%含有されている。
(Example 5)
Polyol resin “ZX-022H” having 140 parts by mass of the alkoxysilane hydrolyzed solution shown in Example 1 and a dimethylsiloxane group in the skeleton and having an alkoxy group and a hydroxyl group as a crosslinking group (manufactured by Fuji Kasei Kogyo Co., Ltd .: solid Min. 45%) is mixed with 10 parts by mass, and 1 part by mass of 1% isopropanol solution of p-toluenesulfonic acid monohydrate (manufactured by Nacalai Tesque) is added and stirred for 5 minutes to mix. Produced. This paint contains about 50% by mass of an alkoxysilane hydrolyzate based on the solid content of the polyol resin, and an organic acid based on the total solid content of the polyol resin and the alkoxysilane hydrolyzate. About 0.15 mass%.

基材としてスライドガラス(松浪ガラス製 S9111)を用い、この基材に対して乾燥後の塗装膜厚が0.5μmになるようにスプレー塗装にて塗料を塗布し、常温条件で3日間静置することにより塗膜を硬化させて本発明の塗装板を得た。   A slide glass (S9111 made by Matsunami Glass) is used as the base material, and the paint is applied to the base material by spray coating so that the coating film thickness after drying is 0.5 μm, and left at room temperature for 3 days. By doing so, the coating film was hardened and the coating board of this invention was obtained.

(実施例6)
実施例1に示すアルコキシシラン加水分解液140質量部とジメチルシロキサン基を骨格中に有し、架橋基としてアルコキシ基と水酸基とを有するポリオール樹脂「ZX−022H」(富士化成工業株式会社製:固形分45%)10質量部とを混合し、さらにp−トルエンスルホン酸一水和物(ナカライテスク社製)の1%イソプロパノール溶液を15質量部添加し、5分間攪拌して混合し、塗料を作製した。この塗料は、ポリオール樹脂の固形分に対して、アルコキシシラン加水分解物が約50質量%含有されており、また、ポリオール樹脂とアルコキシシラン加水分解物とを合計した固形分に対して、有機酸が約2.2質量%含有されている。
(Example 6)
Polyol resin “ZX-022H” having 140 parts by mass of the alkoxysilane hydrolyzed solution shown in Example 1 and a dimethylsiloxane group in the skeleton and having an alkoxy group and a hydroxyl group as a crosslinking group (manufactured by Fuji Kasei Kogyo Co., Ltd .: solid Min. 45%) is mixed with 10 parts by mass, and further 15 parts by mass of 1% isopropanol solution of p-toluenesulfonic acid monohydrate (manufactured by Nacalai Tesque) is added and stirred for 5 minutes to mix. Produced. This paint contains about 50% by mass of an alkoxysilane hydrolyzate based on the solid content of the polyol resin, and an organic acid based on the total solid content of the polyol resin and the alkoxysilane hydrolyzate. About 2.2% by mass.

基材としてスライドガラス(松浪ガラス製 S9111)を用い、この基材に対して乾燥後の塗装膜厚が0.5μmになるようにスプレー塗装にて塗料を塗布し、常温条件で3日間静置することにより塗膜を硬化させて本発明の塗装板を得た。   A slide glass (S9111 made by Matsunami Glass) is used as the base material, and the paint is applied to the base material by spray coating so that the coating film thickness after drying is 0.5 μm, and left at room temperature for 3 days. By doing so, the coating film was hardened and the coating board of this invention was obtained.

(実施例7)
実施例1に示すアルコキシシラン加水分解液140質量部と、ジメチルシロキサン基を骨格中に有し、架橋基としてアルコキシ基と水酸基とを有するポリオール樹脂「ZX−022H」(富士化成工業株式会社製:固形分45%)10質量部とを混合し、さらにドデシルベンゼンスルホン酸のIPA溶解品「CAT6000」(三井化学社製:固形分40%)を0.125質量部添加し、5分間攪拌して混合し、塗料を作製した。この塗料は、ポリオール樹脂の固形分に対して、アルコキシシラン加水分解物が約50質量%含有されており、また、ポリオール樹脂とアルコキシシラン加水分解物とを合計した固形分に対して、有機酸が約0.74質量%含有されている。
(Example 7)
A polyol resin “ZX-022H” having 140 parts by mass of the alkoxysilane hydrolyzed solution shown in Example 1 and having a dimethylsiloxane group in the skeleton and having an alkoxy group and a hydroxyl group as a crosslinking group (manufactured by Fuji Kasei Kogyo Co., Ltd .: (Solid content: 45%) 10 parts by mass, and further, 0.125 parts by mass of dodecylbenzenesulfonic acid IPA dissolved product “CAT6000” (Mitsui Chemicals Co., Ltd .: solid content: 40%) was added and stirred for 5 minutes. The paint was prepared by mixing. This paint contains about 50% by mass of an alkoxysilane hydrolyzate based on the solid content of the polyol resin, and an organic acid based on the total solid content of the polyol resin and the alkoxysilane hydrolyzate. About 0.74 mass%.

基材としてスライドガラス(松浪ガラス製 S9111)を用い、この基材に対して乾燥後の塗装膜厚が0.5μmになるようにスプレー塗装にて塗料を塗布し、常温条件で3日間静置することにより塗膜を硬化させて本発明の塗装板を得た。   A slide glass (S9111 made by Matsunami Glass) is used as the base material, and the paint is applied to the base material by spray coating so that the coating film thickness after drying is 0.5 μm, and left at room temperature for 3 days. By doing so, the coating film was hardened and the coating board of this invention was obtained.

(比較例1)
実施例1に記載のアルコキシシラン加水分解液140質量部と、ジメチルシロキサン基を骨格中に有し、架橋基としてアルコキシ基と水酸基とを有するポリオール樹脂「ZX−022H」(富士化成工業株式会社製:固形分45%)10質量部とを混合し、5分間攪拌し塗料を調製した。
(Comparative Example 1)
140 parts by mass of the alkoxysilane hydrolyzed solution described in Example 1 and a polyol resin “ZX-022H” having a dimethylsiloxane group in the skeleton and having an alkoxy group and a hydroxyl group as a crosslinking group (manufactured by Fuji Kasei Kogyo Co., Ltd.) : 45% solid content) and 10 parts by mass were mixed and stirred for 5 minutes to prepare a paint.

次に、基材としてスライドガラス(松浪ガラス製 S9111)を用い、この基材に対して乾燥後の塗装膜厚が0.5μmになるようにスプレー塗装にて塗料を塗布し、常温条件で3日間静置することにより塗膜を硬化させて塗装板を得た。   Next, a slide glass (S9111 made by Matsunami Glass) was used as a base material, and a paint was applied to the base material by spray coating so that the coating film thickness after drying was 0.5 μm. The coated film was cured by allowing to stand for days to obtain a coated plate.

(比較例2)
比較例1と同じ塗料を用いた。そして、基材としてスライドガラス(松浪ガラス製 S9111)を用い、この基材に対して乾燥後の塗装膜厚が0.5μmになるようにスプレー塗装にて塗料を塗布し、100℃で20分加熱して塗膜を硬化させて塗装板を得た。
(Comparative Example 2)
The same paint as in Comparative Example 1 was used. And, using a slide glass (S9111 made by Matsunami Glass) as a base material, a paint is applied by spray coating so that the coating film thickness after drying becomes 0.5 μm, and at 100 ° C. for 20 minutes. The coated film was obtained by heating to obtain a coated plate.

(比較例3)
ジメチルシロキサン鎖を骨格中に有し、架橋基として水酸基のみを有するポリオール樹脂「エフクリアKD−270」(関東電化工業製)400質量部と、メチルシリケート51(コルコート社製)100質量部と、n−ブタノール300質量部とを混合し、さらにp−トルエンスルホン酸一水和物(ナカライテスク社製)の1%イソプロパノール溶液を5質量部添加して5分間攪拌して混合し、塗料を作製した。
(Comparative Example 3)
400 parts by mass of polyol resin “Efclear KD-270” (manufactured by Kanto Denka Kogyo) having a dimethylsiloxane chain in the skeleton and having only a hydroxyl group as a crosslinking group, 100 parts by mass of methyl silicate 51 (manufactured by Colcoat), n -300 parts by weight of butanol were mixed, and 5 parts by weight of 1% isopropanol solution of p-toluenesulfonic acid monohydrate (manufactured by Nacalai Tesque) was added and stirred for 5 minutes to mix to prepare a paint. .

次に、基材としてスライドガラス(松浪ガラス製 S9111)を用い、この基材に対して乾燥後の塗装膜厚が1μmになるようにスプレー塗装にて塗料を塗布し、100℃で20分加熱して、塗装板を得た。   Next, using a slide glass (S9111 made by Matsunami Glass) as a base material, a paint is applied by spray coating so that the coating film thickness after drying becomes 1 μm, and heated at 100 ° C. for 20 minutes. A painted plate was obtained.

(比較例4)
実施例1に記載のアルコキシシラン加水分解液350質量部と、ジメチルシロキサン基を骨格中に有し、架橋基としてアルコキシ基と水酸基とを有するポリオール樹脂「ZX−022H」(富士化成工業株式会社製:固形分45%)10質量部とを混合し、さらにp−トルエンスルホン酸一水和物(ナカライテスク社製)の1%イソプロパノール溶液を5質量部添加し、5分間攪拌して混合し、塗料を作製した。この塗料は、ポリオール樹脂の固形分に対して、アルコキシシラン加水分解物が約124質量%含有されている。
(Comparative Example 4)
350 parts by mass of the alkoxysilane hydrolyzed solution described in Example 1, a polyol resin “ZX-022H” having a dimethylsiloxane group in the skeleton and having an alkoxy group and a hydroxyl group as a crosslinking group (manufactured by Fuji Kasei Kogyo Co., Ltd.) : 45% solid content) and 10 parts by mass, 5 parts by mass of 1% isopropanol solution of p-toluenesulfonic acid monohydrate (manufactured by Nacalai Tesque) was added and stirred for 5 minutes to mix. A paint was made. This paint contains about 124% by mass of an alkoxysilane hydrolyzate based on the solid content of the polyol resin.

次に、基材としてスライドガラス(松浪ガラス製 S9111)を用い、この基材に対して乾燥後の塗装膜厚が0.5μmになるようにスプレー塗装にて塗料を塗布し、100℃で20分加熱して塗装板を得た。   Next, a slide glass (S9111 made by Matsunami Glass) was used as a base material, and a paint was applied to the base material by spray coating so that the coating film thickness after drying was 0.5 μm. Heated for a minute to obtain a painted plate.

(比較例5)
実施例1に記載のアルコキシシラン加水分解液30質量部と、ジメチルシロキサン基を骨格中に有し、架橋基としてアルコキシ基と水酸基とを有するポリオール樹脂「ZX−022H」(富士化成工業株式会社製:固形分45%)10質量部とを混合し、さらにp−トルエンスルホン酸一水和物(ナカライテスク社製)の1%イソプロパノール溶液を5質量部添加し、5分間攪拌して混合し、塗料を作製した。この塗料は、ポリオール樹脂の固形分に対して、アルコキシシラン加水分解物が約10.7質量%含有されている。
(Comparative Example 5)
Polyol resin “ZX-022H” (manufactured by Fuji Kasei Kogyo Co., Ltd.) having 30 parts by mass of the alkoxysilane hydrolyzed solution described in Example 1 and having a dimethylsiloxane group in the skeleton and having an alkoxy group and a hydroxyl group as a crosslinking group. : 45% solid content) and 10 parts by mass, 5 parts by mass of 1% isopropanol solution of p-toluenesulfonic acid monohydrate (manufactured by Nacalai Tesque) was added and stirred for 5 minutes to mix. A paint was made. This paint contains about 10.7% by mass of an alkoxysilane hydrolyzate based on the solid content of the polyol resin.

次に、基材としてスライドガラス(松浪ガラス製 S9111)を用い、この基材に対して乾燥後の塗装膜厚が1μmになるようにスプレー塗装にて塗料を塗布し、100℃で20分加熱して塗装板を得た。   Next, using a slide glass (S9111 made by Matsunami Glass) as a base material, a paint is applied by spray coating so that the coating film thickness after drying becomes 1 μm, and heated at 100 ° C. for 20 minutes. A painted plate was obtained.

(比較例6)
実施例1に記載のアルコキシシラン加水分解液140質量部と、ジメチルシロキサン基を骨格中に有し、架橋基としてアルコキシ基と水酸基とを有するポリオール樹脂「ZX−022H」(富士化成工業株式会社製:固形分45%)10質量部とを混合し、さらにp−トルエンスルホン酸一水和物(ナカライテスク社製)の1%イソプロパノール溶液を30質量部添加し、5分間攪拌して混合し、塗料を作製した。この塗料は、ポリオール樹脂の固形分に対して、アルコキシシラン加水分解物が約50質量%含有されており、また、ポリオール樹脂とアルコキシシラン加水分解物とを合計した固形分に対して、有機酸が約4.46質量%含有されている。
(Comparative Example 6)
140 parts by mass of the alkoxysilane hydrolyzed solution described in Example 1 and a polyol resin “ZX-022H” having a dimethylsiloxane group in the skeleton and having an alkoxy group and a hydroxyl group as a crosslinking group (manufactured by Fuji Kasei Kogyo Co., Ltd.) : 45% solid content) and 10 parts by mass, and 30 parts by mass of 1% isopropanol solution of p-toluenesulfonic acid monohydrate (manufactured by Nacalai Tesque) was added and stirred for 5 minutes. A paint was made. This paint contains about 50% by mass of an alkoxysilane hydrolyzate based on the solid content of the polyol resin, and an organic acid based on the total solid content of the polyol resin and the alkoxysilane hydrolyzate. About 4.46 mass%.

次に、基材としてスライドガラス(松浪ガラス製 S9111)を用い、この基材に対して乾燥後の塗装膜厚が0.5μmになるようにスプレー塗装にて塗料を塗布し、100℃で20分加熱して塗装板を得た。   Next, a slide glass (S9111 made by Matsunami Glass) was used as a base material, and a paint was applied to the base material by spray coating so that the coating film thickness after drying was 0.5 μm. Heated for a minute to obtain a painted plate.

(比較例7)
ジメチルシロキサン鎖を持たず、架橋基として水酸基のみを有するフッ素ポリオール樹脂「ルミフロンLF−200」(旭硝子製)200質量部と、メチルシリケート51(コルコート社製)100質量部と、n−ブタノール300質量部とを混合し、さらにp−トルエンスルホン酸一水和物(ナカライテスク社製)の1%イソプロパノール溶液を5質量部添加して5分間攪拌して混合し、塗料を作製した。
(Comparative Example 7)
Fluoropolyol resin “Lumiflon LF-200” (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) having no dimethylsiloxane chain and having only a hydroxyl group as a crosslinking group, 100 parts by mass of methyl silicate 51 (manufactured by Colcoat), and 300 parts by mass of n-butanol 5 parts by weight of 1% isopropanol solution of p-toluenesulfonic acid monohydrate (manufactured by Nacalai Tesque) was added and stirred for 5 minutes to prepare a paint.

次に、基材としてスライドガラス(松浪ガラス製 S9111)を用い、この基材に対して乾燥後の塗装膜厚が1μmになるようにスプレー塗装にて塗料を塗布し、100℃で20分加熱して塗装板を得た。   Next, using a slide glass (S9111 made by Matsunami Glass) as a base material, a paint is applied by spray coating so that the coating film thickness after drying becomes 1 μm, and heated at 100 ° C. for 20 minutes. A painted plate was obtained.

(評価)
上記の実施例1〜7、比較例1〜7で作製した塗膜について、下記の項目の評価を行った。
(Evaluation)
About the coating film produced in said Examples 1-7 and Comparative Examples 1-7, the following item was evaluated.

(1)製膜性
実施例、比較例に記載の所定膜厚で製膜した際の塗膜外観の評価を行った。判定基準としては、「クラック、ヨリ、ハガレ等がなく透明な連続膜が作製可能」であれば「○」、「これらいずれか1つでも満たさない」のであれば「×」とした。
(1) Film forming property The appearance of the coating film was evaluated when the film was formed with the predetermined film thickness described in Examples and Comparative Examples. The judgment criteria were “◯” if “a transparent continuous film without cracks, twists, cracks, etc. can be produced”, and “x” if “any one of them is not satisfied”.

(2)温水密着性
ステンレス製の20Lの容器内で80℃に保温された水道水中に24時間浸漬した後、1mm間隔で縦横に各11本カッターナイフで刻みを入れ、セロテ−プ(登録商標)を粘着した後に剥離し、塗膜が残存した碁盤目数を測定した(碁盤目密着試験)。判定基準としては、「100/100」(剥離なし)を「○」、「0〜99/100」(一つ以上剥離)を「×」とした。
(2) Hot water adhesion After being immersed in tap water kept at 80 ° C. for 24 hours in a 20 L stainless steel container, it was cut with 11 cutter knives vertically and horizontally at intervals of 1 mm, and serotape (registered trademark) ) Was adhered and peeled, and the number of grids on which the coating film remained was measured (cross grid adhesion test). As judgment criteria, “100/100” (no peeling) was “◯”, and “0-99 / 100” (one or more peeling) was “x”.

(3)撥水性(水接触角)
接触角測定装置(協和界面科学社製、型式:DM500)でイオン交換水の接触角を測定し、撥水性の指標とした。
(3) Water repellency (water contact angle)
The contact angle of the ion-exchanged water was measured with a contact angle measuring device (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd., model: DM500), and used as a water repellency index.

(4)鉛筆硬度
JIS K−5600−5−4に準じて塗膜表面の硬度を測定した。
(4) Pencil hardness The hardness of the coating film surface was measured according to JIS K-5600-5-4.

(5)撥油性(初期の透過率、油性インク付着後の透過率)
分光光度計(日立ハイテク製 U−4100)で波長555nmの光の透過率を測定し、初期の透過率とした。
(5) Oil repellency (initial transmittance, transmittance after adhesion of oil-based ink)
The transmittance of light having a wavelength of 555 nm was measured with a spectrophotometer (U-4100 manufactured by Hitachi High-Tech) to obtain the initial transmittance.

塗膜表面に油性インクマーカー(ゼブラ社製「ハイマッキー(登録商標)」黒太)で線を描き、描いた後、初期の場合と同様に波長555nmの光の透過率を測定し、油性インク付着後の透過率とした。   After drawing a line on the surface of the coating with an oil-based ink marker (Zebra's “Himacky (registered trademark)” black thick) and measuring the transmittance of light having a wavelength of 555 nm as in the initial case, the oil-based ink It was set as the transmittance after adhesion.

透過率の判定基準については、80%以上を「○」、10%以上80%未満を「△」、10%未満を「×」とした。   Regarding the criterion for determining the transmittance, 80% or more is “◯”, 10% or more but less than 80% is “Δ”, and less than 10% is “x”.

以上の結果を表1に示す。表1より実施例の撥水撥油性樹脂組成物は、製膜性、密着性、撥水撥油性、硬度において優れるものであることが分かる。   The results are shown in Table 1. It can be seen from Table 1 that the water / oil repellent resin compositions of the examples are excellent in film-forming properties, adhesion, water / oil repellency and hardness.

Figure 2011111509
Figure 2011111509

Claims (2)

式(1)で表されるジメチルシロキサン基を骨格中に有し、架橋基としてアルコキシ基と水酸基とを有するポリオール樹脂と、前記ポリオール樹脂の固形分に対して20〜100質量%の加水分解性アルコキシシラン又はその部分加水分解縮合物と、前記ポリオール樹脂と前記加水分解性アルコキシシラン又はその部分加水分解縮合物とを合わせた樹脂成分の固形分に対して0.1〜2.5質量%の有機酸とを含有し、常温硬化性を有することを特徴とする撥水撥油性樹脂組成物。
Figure 2011111509
A polyol resin having a dimethylsiloxane group represented by the formula (1) in the skeleton and having an alkoxy group and a hydroxyl group as a crosslinking group, and a hydrolyzability of 20 to 100% by mass based on the solid content of the polyol resin 0.1 to 2.5% by mass with respect to the solid content of the resin component obtained by combining the alkoxysilane or the partially hydrolyzed condensate thereof and the polyol resin and the hydrolyzable alkoxysilane or the partially hydrolyzed condensate thereof. A water / oil repellent resin composition comprising an organic acid and having room temperature curability.
Figure 2011111509
請求項1に記載の撥水撥油性樹脂組成物を基材に塗布し、常温にて硬化してなることを特徴とする塗装品。   A coated product obtained by applying the water- and oil-repellent resin composition according to claim 1 to a substrate and curing it at room temperature.
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