JP2019108461A - Coating for wood - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、耐候性に優れる木材用塗料に関する。 The present invention relates to a paint for wood excellent in weather resistance.
従来から、木材は、しなやかさを有し軽量であり見栄えも良いため、建築用材料や家具等工業用材料として使用されている。木材には、変色防止、腐朽防止又は害虫予防の観点から木材用塗料が塗装され、木材の耐久性の向上が図られている。 BACKGROUND ART Conventionally, wood has been used as an industrial material such as a construction material and furniture because it is flexible, lightweight, and has a good appearance. Paints for wood are applied to wood from the viewpoints of discoloration prevention, rot prevention or pest prevention, and the durability of wood is improved.
木材に塗装される木材用塗料として、特許文献１には、木材防腐防カビ剤と、木材防虫剤と、塗膜形成成分と、顔料と、溶剤と、を含有する木材保護塗料が記載されている。この木材保護塗料によって、木材の腐朽防止と害虫予防を図ることができる。特許文献２には、木材の腐朽防止と害虫予防を図ることができる木材用塗料として、有効成分が木材の表面に残存する第１の製剤と、有効成分が木材の内部に浸透する第２の製剤と、塗膜形成成分と、を含有する木材保護塗料が記載されている。特許文献３には、３年以上の耐候性を保持することができる木材用塗料として、脂肪酸金属塩を含有する組成物が記載されている。 As a paint for wood to be applied to wood, Patent Document 1 describes a wood protective paint containing a wood preservative / antifungal agent, a wood insect repellent, a film-forming component, a pigment and a solvent. There is. This wood protective paint can prevent the decay of wood and prevent pests. Patent Document 2 discloses, as a paint for wood capable of preventing the decay of wood and preventing pests, a first preparation in which an active ingredient remains on the surface of wood and a second preparation in which the active ingredient penetrates into the inside of wood. A wood protective paint is described which contains a formulation and a film forming component. Patent Document 3 describes a composition containing a fatty acid metal salt as a paint for wood capable of maintaining weather resistance for 3 years or more.
木材は、吸放湿性を有し、木材自体が膨張と収縮とを繰り返す伸縮性を有している。木材の伸縮性は、その伸縮の長さ割合からすると大きいものではないが、常に伸縮を繰り返すものである。このため、従来の木材用塗料から形成された塗膜は、木材の伸縮に追従し難く、塗膜の剥がれや欠損が生じるという問題があった。 Wood has moisture absorbing and releasing properties, and the wood itself has elasticity that repeats expansion and contraction. The stretchability of wood is not large in terms of the length ratio of the stretch, but it always repeats stretching. For this reason, the coating film formed from the conventional paint for woods has difficulty in following the expansion and contraction of wood, and there has been a problem that peeling and breakage of the coating film occur.
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、木材用塗料から形成された塗膜が、木材の伸縮に対して追従することができる伸び率を有していることにより、経時的な塗膜の剥がれや欠損を抑制し、耐候性の向上を図ることができる木材用塗料を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned point, and the coating film formed from the paint for wood has an elongation rate which can follow the expansion and contraction of wood, so that it is temporally An object of the present invention is to provide a paint for wood which can suppress peeling and loss of a coating film and can improve weather resistance.
本発明の木材用塗料は、木材用塗料から形成される塗膜の伸び率が２５〜１００％であることを特徴とする。 The wood coating of the present invention is characterized in that the coating film formed from the wood coating has an elongation of 25 to 100%.
本発明の木材用塗料によれば、木材用塗料から形成される塗膜は、その伸び率が２５〜１００％であるため、木材の伸縮に対して追従することができる。このため、経時的な塗膜の剥がれや欠損を抑制し、耐候性の向上を図ることができる。 According to the paint for wood of the present invention, since the coating film formed from the paint for wood has an elongation of 25 to 100%, it can follow the expansion and contraction of wood. For this reason, it is possible to suppress the peeling and breakage of the coating film with time and to improve the weather resistance.
ここで、上記木材用塗料において、前記木材用塗料から形成される塗膜の強度が５〜２０Ｎ／ｍｍ2であるものとすることができる。これによれば、木材用塗料から形成される塗膜は、その強度が５〜２０Ｎ／ｍｍ2であるため、木材の伸縮に対して塗膜が破断し難く、木材の伸縮に対して追従することができる。このため、経時的な塗膜の剥がれや欠損を抑制することができ、耐候性の向上を図ることができる。 Here, in the paint for wood, the strength of a coating film formed from the paint for wood can be 5 to 20 N / mm 2 . According to this, since the coating film formed from the paint for wood has a strength of 5 to 20 N / mm 2, it is difficult for the coating film to break against the expansion and contraction of wood and follows the expansion and contraction of wood be able to. For this reason, it is possible to suppress peeling and damage of the coating film over time, and to improve the weather resistance.
また、上記木材用塗料において、前記木材用塗料のバインダー樹脂がアクリル樹脂を含有するものであるとすることができる。これによれば、アクリル樹脂が耐光性に優れるため、木材用塗料から形成される塗膜は、耐候性に優れるものとすることができる。 In the wood paint, the binder resin of the wood paint may contain an acrylic resin. According to this, since the acrylic resin is excellent in light resistance, the coating film formed from the paint for wood can be excellent in weather resistance.
また、上記木材用塗料において、前記アクリル樹脂がウレタン変性アクリル樹脂であるものとすることができる。これによれば、ウレタン変性アクリル樹脂がウレタンの特性により木材への密着性に優れるため、木材用塗料から形成される塗膜は、木材から剥がれ難く、木材の伸縮に対して追従することができる。このため、経時的な塗膜の剥がれや欠損を抑制し、耐候性に優れるものとすることができる。 In the wood paint, the acrylic resin may be a urethane-modified acrylic resin. According to this, since the urethane-modified acrylic resin is excellent in adhesion to wood due to the characteristic of urethane, the coating film formed from the paint for wood does not easily peel off from the wood and can follow the expansion and contraction of the wood . For this reason, it is possible to suppress the peeling and loss of the coating film with time, and to be excellent in the weather resistance.
本発明の木材用塗料によれば、木材用塗料から形成される塗膜は、その伸び率が優れているため、木材の伸縮に対して追従することができる。このため、経時的な塗膜の剥がれや欠損を抑制し、耐候性の向上を図ることができる。 According to the paint for wood of the present invention, the coating film formed from the paint for wood can follow the expansion and contraction of wood because the rate of elongation is excellent. For this reason, it is possible to suppress the peeling and breakage of the coating film with time and to improve the weather resistance.
以下、本発明の第１実施形態について説明する。第１実施形態の木材用塗料は、バインダー樹脂、紫外線吸収剤、艶消し剤、その他添加剤及び希釈溶剤などから構成され、木材用塗料から形成される塗膜の伸び率が、２５〜１００％であるものである。木材用塗料から形成される塗膜は、その伸び率が２５〜１００％であることによって、木材の伸縮に対して追従することができ、経時的な塗膜の剥がれや欠損を抑制し、耐候性の向上を図ることができるものとなる。伸び率が２５％未満である場合には、木材の伸縮に対して追従できなく、経時的な塗膜の剥がれや欠損により耐候性が満たされないおそれがある。一方、伸び率が１００％を超えると、相対的に木材用塗料から形成される塗膜の強度が劣り、経時的な塗膜の剥がれや欠損により耐候性が満たされないおそれがある。より好ましくは、伸び率は３０〜７０％である。 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described. The paint for wood of the first embodiment is composed of a binder resin, an ultraviolet light absorber, a matting agent, other additives, a dilution solvent and the like, and the elongation of the coating film formed of the paint for wood is 25 to 100%. It is. The coating film formed from the paint for wood can follow the expansion and contraction of wood by having an elongation rate of 25 to 100%, and suppresses peeling and loss of the coating film over time, and is weather resistant. It is possible to improve the quality. When the elongation rate is less than 25%, it can not follow the expansion and contraction of wood, and there is a possibility that the weather resistance may not be satisfied due to the peeling and loss of the coating film with time. On the other hand, when the elongation rate exceeds 100%, the strength of the coating film formed from the wood coating is relatively inferior, and there is a possibility that the weather resistance may not be satisfied due to the peeling or loss of the coating film over time. More preferably, the elongation is 30 to 70%.
木材用塗料から形成される塗膜の強度とは、木材用塗料から形成される塗膜が伸びた際の塗膜の伸び応力であり、塗膜の最大伸び応力を塗膜の断面積で割った値である。そして、木材用塗料から形成される塗膜の強度は、５〜２０Ｎ／ｍｍ2であることが好ましい。木材の伸縮に対して塗膜が破断し難く、木材の伸縮に対して追従することができ、経時的な塗膜の剥がれや欠損を抑制することができ、耐候性の向上を図ることができるためである。塗膜の強度が５Ｎ／ｍｍ2未満である場合には、塗膜に継時的に剥がれや欠損が発生し、耐候性が満たされないおそれがある。一方、塗膜の強度が２０Ｎ／ｍｍ2を超えると、上述した塗膜の伸び率が満たされないもの（２５％未満）となり、上述したように、耐候性が満たされないおそれがある。より好ましくは、塗膜の強度は、１０〜２０Ｎ／ｍｍ2である。 The strength of the coating film formed from the wood coating is the elongation stress of the coating film when the coating film formed from the wood coating extends, and the maximum elongation stress of the coating film is divided by the cross-sectional area of the coating film. Value. And it is preferable that the intensity | strength of the coating film formed from the coating material for wood is 5-20 N / mm < 2 >. It is difficult for the coating film to break against the expansion and contraction of the wood, and can follow the expansion and contraction of the wood. It is possible to suppress the peeling and the loss of the coating film over time, and to improve the weather resistance. It is for. If the strength of the coating is less than 5 N / mm 2 , peeling or breakage may occur in the coating over time, and the weather resistance may not be satisfied. On the other hand, when the strength of the coating exceeds 20 N / mm 2 , the above-mentioned elongation of the coating is not satisfied (less than 25%), and as described above, the weather resistance may not be satisfied. More preferably, the strength of the coating is 10 to 20 N / mm 2 .
バインダー樹脂とは、木材用塗料の結合材（バインダー）となる樹脂であり、モノマー（単量体）を後述する重合方法で重合させたポリマー（高分子）からなる。バインダー樹脂は、塗料として必要な流動性を持たせるために溶媒中に分散されている。 The binder resin is a resin to be a binder (binder) of the paint for wood, and comprises a polymer (polymer) obtained by polymerizing a monomer (monomer) by a polymerization method described later. The binder resin is dispersed in a solvent to provide the necessary fluidity as a paint.
バインダー樹脂は、その組成（使用するモノマーの種類）によって、バインダー樹脂を結合材とする木材用塗料の性能が大きく異なるものとなる。バインダー樹脂の組成として、例えば、酢酸ビニル樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アルキド樹脂、スチレン樹脂などを使用することができる。これら樹脂は、ウレタン変性樹脂、シリコーン変性樹脂、フッ素変性樹脂又はエポキシ変性樹脂等の変性樹脂を含むものである。これらの中でも、木材への密着性に優れるアルキド樹脂、アクリル樹脂を好んで使用することができ、木材への密着性に加え耐光性にも優れる、アクリル樹脂をより好んで使用することができる。なお、アルキド樹脂とアクリル樹脂は、ウレタン変性樹脂とすることによって、さらに、木材への密着性に優れるものとすることができる。また、バインダー樹脂は、天然樹脂由来のものとして、例えば、アマニ油、カシュー油、ロジン油、柿渋、天然ゴムなどの樹脂を含有させることもできる。 The performance of the paint for woods which makes a binder resin a binding material changes with binder resin depending on the composition (kind of monomer to be used). As a composition of binder resin, a vinyl acetate resin, ethylene vinyl acetate resin, an acrylic resin, a polyester resin, a polyurethane resin, an alkyd resin, a styrene resin etc. can be used, for example. These resins include modified resins such as urethane modified resins, silicone modified resins, fluorine modified resins, or epoxy modified resins. Among these, an alkyd resin excellent in adhesion to wood and an acrylic resin can be preferably used, and an acrylic resin excellent in light resistance as well as adhesion to wood can be more preferably used. In addition, the alkyd resin and the acrylic resin can be made to be further excellent in adhesion to wood by using urethane modified resin. Moreover, binder resin can also be made to contain resin, such as linseed oil, cashew oil, rosin oil, persimmon juice, natural rubber, as a thing derived from natural resin, for example.
バインダー樹脂は、塗料として必要な流動性を持たせるために溶媒中に分散されているものである。バインダー樹脂には、溶媒が水を主体とする樹脂エマルションと、溶媒が有機溶媒を主体とする有機溶媒溶解樹脂とがある。樹脂エマルションをバインダーとする木材用塗料は、水系の木材用塗料となる。水系の木材用塗料は、溶媒である水などが揮発することによって、樹脂の微粒子同士が融着して樹脂膜となり、塗膜が形成される。有機溶媒溶解樹脂をバインダーとする木材用塗料は、有機溶剤系の木材用塗料となる。有機溶剤系の木材用塗料は、媒体である有機溶剤が揮発することによって、鎖状の樹脂が木材に浸透しつつ、塗膜が形成される。バインダー樹脂は、樹脂エマルション、有機溶媒溶解樹脂のどちらであっても実施形態の木材用塗料の結合材（バインダー）として使用することができるが、有機溶媒溶解樹脂が、木材に浸透しやすく、密着性に優れるため、より好んで使用することができる。 The binder resin is one that is dispersed in a solvent to provide the necessary fluidity as a paint. The binder resin includes a resin emulsion in which the solvent is mainly water and an organic solvent-soluble resin in which the solvent is mainly organic solvent. A wood paint having a resin emulsion as a binder is a water-based wood paint. In the water-based paint for wood, the fine particles of the resin are fused to form a resin film by evaporation of water or the like as a solvent, whereby a coating film is formed. A paint for wood using an organic solvent-soluble resin as a binder is a paint for wood of organic solvent type. In the organic solvent-based paint for wood, a coating film is formed while the chain-like resin penetrates into wood by volatilization of the organic solvent as a medium. Although the binder resin can be used as a binder (binder) of the paint for wood according to the embodiment regardless of whether it is a resin emulsion or an organic solvent-soluble resin, the organic solvent-soluble resin easily penetrates into wood and adheres to it. Because it is excellent in sex, it can be used more preferably.
バインダー樹脂の平均分子量は、２０，０００〜５０，０００であるものが好ましい。木材用塗料から形成される塗膜が２５〜１００％の伸び率を有し、塗装作業性にも優れるためである。樹脂の平均分子量が２０，０００未満である場合には、鎖状の樹脂が伸びやすい構造をとり難く、木材用塗料から形成される塗膜の伸び率が満たされないおそれがある。一方、樹脂の平均分子量が５０，０００を超える場合には、木材用塗料から形成される塗膜の伸び率は満たされるものの、鎖状の樹脂の長さが長いものとなり流動性に欠け、木材用塗料としての塗装作業性が劣るおそれがある。より好ましくは、樹脂の平均分子量は、３０，０００〜４０，０００である。 The average molecular weight of the binder resin is preferably 20,000 to 50,000. It is because the coating film formed from the paint for wood has an elongation rate of 25 to 100%, and is excellent also in coating workability. When the average molecular weight of the resin is less than 20,000, it is difficult to take a structure in which the chain resin is easy to stretch, and there is a possibility that the elongation of the coating film formed from the wood coating may not be satisfied. On the other hand, when the average molecular weight of the resin exceeds 50,000, although the elongation of the coating film formed from the paint for wood is satisfied, the length of the resin in the form of a chain becomes longer and the fluidity is lacking. There is a possibility that the coating workability as a coating material may be inferior. More preferably, the average molecular weight of the resin is 30,000 to 40,000.
バインダー樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は、−３０〜１０℃であるものが好ましい。木材用塗料から形成される塗膜が、木材の伸縮に追従可能な可撓性を有し、適度な可撓性により塗膜への汚れの付着が少なく、塗膜の美観が保たれるためである。バインダー樹脂のＴｇが−３０℃を下回る場合には、塗膜の伸び率が満たされる（２５％以上）ものの、木材用塗料から形成される塗膜のバインダーが柔らかくなり、埃などの異物を付着しやすく塗膜の美観が保たれないおそれがある。一方、Ｔｇが１０℃を上回る場合には、木材用塗料から形成される塗膜のバインダーが硬くなり、塗膜の伸び率が満たされない（２５％未満）おそれがある。より好ましくは、合成樹脂のＴｇは−２０〜５℃であり、さらに好ましくは、Ｔｇは−１５〜０℃である。Ｔｇの調整は、使用するモノマーの種類と量とを調整することによって行うことができる。Ｔｇは、フォックス（ＦＯＸ）の計算式（下記（１）式）から求めることができる。なお、Ｗｉは単量体ｉの質量分率を示し、Ｔｇｉは単量体ｉのＴｇ（℃）を示し、単量体のＴｇは、ポリマーハンドブック（Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ）に記載されている値などの既知の値を用いることができる。 The glass transition temperature (Tg) of the binder resin is preferably -30 to 10 ° C. A coating film formed from a paint for wood has flexibility capable of following the expansion and contraction of wood, and due to the appropriate flexibility, the adhesion of dirt to the coating film is reduced and the appearance of the coating film is maintained. It is. If the Tg of the binder resin is less than -30 ° C, although the elongation of the coating film is satisfied (25% or more), the binder of the coating film formed from the wood coating becomes soft and foreign substances such as dust adhere There is a risk that the appearance of the coating can not be maintained easily. On the other hand, when Tg exceeds 10 degreeC, the binder of the coating film formed from the coating material for woods will become hard, and there exists a possibility that the elongation rate of a coating film may not be satisfied (less than 25%). More preferably, Tg of the synthetic resin is -20 to 5 ° C, and still more preferably, Tg is -15 to 0 ° C. Adjustment of Tg can be performed by adjusting the kind and quantity of a monomer to be used. Tg can be obtained from Fox (FOX) calculation formula (formula (1) below). In addition, Wi shows the mass fraction of the monomer i, Tgi shows Tg (degreeC) of the monomer i, Tg of a monomer is a value described in the polymer handbook (John Wiley & Sons) Known values such as can be used.
１／（２７３＋Ｔｇ）＝Σ（Ｗｉ／（２７３＋Ｔｇｉ））・・・（１） 1 / (273 + Tg) =. SIGMA. (Wi / (273 + Tgi)) (1)
バインダー樹脂は、一般的な重合方法を用いることにより合成することができる。有機溶媒溶解樹脂の一例として滴下重合方法があり、樹脂エマルションの一例としてプレ乳化エマルション滴下重合方法がある。滴下重合方法は、重合の場となる１００℃前後に調整された有機溶媒に、単量体混合物と重合開始剤とを、撹拌しながら１００分程度かけて滴下して、重合させる方法である。プレ乳化エマルション滴下重合方法は、単量体と界面活性剤と水とを高速撹拌することによりプレ乳化エマルションを作成し、重合の場となる８０℃前後に調整された水に、プレ乳化エマルションと過酸化物からなる重合開始剤とを、撹拌しながら１００分程度かけて滴下して、重合させる方法である。モノマーの組合せは、樹脂組成と設定するＴｇにより選択することができる。平均分子量は、重合の場の温度や滴下時間などを変更することによって調整することができる。なお、バインダー樹脂は、市販されているものを使用することもできる。市販されている有機溶媒溶解樹脂として、ハリフタールシリーズ（ハリマ化成グループ株式会社）、コ―ダブルシリーズ（日本触媒株式会社）、アルキディアシリーズ（ＤＩＣ株式会社）、アラキードシリーズ（荒川化学工業株式会社）などを使用することができる。市販されている樹脂エマルションとして、アクロナールシリーズ（ＢＡＳＦジャパン株式会社）、ポリトロンシリーズ（旭化成ケミカルズ株式会社）、ＡＥシリーズ（株式会社イーテック）などを使用することができる。 The binder resin can be synthesized by using a general polymerization method. An example of the organic solvent-soluble resin is a drop polymerization method, and an example of a resin emulsion is a pre-emulsion emulsion drop polymerization method. The drop polymerization method is a method in which a monomer mixture and a polymerization initiator are dropped over about 100 minutes while being stirred, to an organic solvent adjusted to around 100 ° C., which is a place of polymerization, for about 100 minutes while being stirred. The pre-emulsified emulsion dropping polymerization method is to prepare a pre-emulsified emulsion by stirring the monomer, surfactant and water at high speed, and to prepare a pre-emulsified emulsion in water adjusted to around 80 ° C. to be a place of polymerization. In this method, polymerization is performed by dropping a polymerization initiator consisting of a peroxide over about 100 minutes while stirring. The combination of monomers can be selected by the resin composition and the set Tg. The average molecular weight can be adjusted by changing the temperature of the polymerization site, the dropping time, and the like. In addition, the binder resin can also use what is marketed. Commercially available organic solvent-soluble resins, such as HALF tar series (Halima Chemicals Group, Inc.), CO-Double series (Nippon Catalysts Co., Ltd.), Alkydia series (DIC, Inc.), Arakide series (Arakawa Chemical Industries, Ltd.) Corporation etc. can be used. As a resin emulsion marketed, an Acronal series (BASF Japan Ltd.), a polytron series (Asahi Kasei Chemicals Corporation), AE series (E-Tech, Inc.) etc. can be used.
木材用塗料におけるバインダー樹脂の含有率（揮発分を除いた不揮発分換算、以下同じ。）は、６０質量％以上であることが好ましい。木材用塗料から形成される塗膜が伸びるものであり（伸び率として、２５〜１００％）、かつ、伸びた際の塗膜が高強度のもの（強度として、５〜２０Ｎ／ｍｍ2）とすることができるためである。木材用塗料におけるバインダー樹脂の含有率が６０質量％未満である場合には、木材用塗料から形成される塗膜の伸び率が満たされないおそれがある。より好ましくは、木材用塗料におけるバインダー樹脂の含有率は、８０質量％以上である。なお、木材用塗料におけるバインダー樹脂の含有率の上限は、木材用塗料に紫外線吸収剤などの添加剤が含有されるため、１００質量％からこれら添加剤の不揮発分を除いた値が上限となる。 The content of the binder resin in the paint for wood (in terms of nonvolatile content excluding volatile components, hereinafter the same) is preferably 60% by mass or more. The coating film formed from the paint for wood is stretched (the elongation rate is 25 to 100%), and the coating film when stretched has high strength (5 to 20 N / mm 2 as strength) It is because you can do it. If the content of the binder resin in the wood paint is less than 60% by mass, the elongation of the coating film formed of the wood paint may not be satisfied. More preferably, the content of the binder resin in the wood coating is 80% by mass or more. The upper limit of the content rate of the binder resin in the paint for wood is the upper limit of the content excluding the non-volatiles of these additives from 100% by mass because the paint for wood contains an additive such as an ultraviolet light absorber. .
紫外線吸収剤とは、紫外線を吸収する添加剤であり、木材用塗料に紫外線吸収剤添加されることによって、木材用塗料から形成される塗膜のバインダー樹脂の紫外線劣化を抑制することができ、木材用塗料から形成される塗膜は、耐候性に優れるものとすることができる。紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系、ジフェニルアクリレート系、立体障害アミン系、サリチル酸エステル系、ベンゾトリアゾール系、ヒドロキシベンゾエート系、シアノアクリレート系、ヒドロキシフェニルトリアジン系、ヒンダードアミン系等を使用することができる。紫外線吸収剤は、市販されているものを使用することができる。市販されている紫外線吸収剤として、チヌビンシリーズ（ＢＡＳＦジャパン株式会社）、ＦＵＶシリーズ（富士フィルム株式会社）、Ｓｕｍｉｓｏｒｂシリーズ（住化ケムテックス株式会社）などを使用することができる。なお、紫外線吸収剤は、その組成の系統により、およそ吸収する紫外線の波長域が異なる。このため、紫外線域の全域に亘って吸収することができるように、複数種の紫外線吸収剤を選択して、木材用塗料に添加するのが好ましい。紫外線域の全域に亘って吸収することができる紫外線吸収剤の組み合わせの例として、ベンゾトリアゾール系とヒンダードアミン系の組み合わせがある。この紫外線吸収剤の組み合わせにより、紫外線領域のほぼ全域に亘る１９０〜４００ｎｍの波長の光を好適に吸収させることができる。なお、実施形態において、紫外線吸収剤は、以下に述べる光安定剤を含ませることができるものである。 The ultraviolet absorber is an additive that absorbs ultraviolet rays, and by adding the ultraviolet absorber to the paint for wood, it is possible to suppress the ultraviolet deterioration of the binder resin of the coating film formed from the paint for wood, The coating film formed from the paint for wood can be excellent in weather resistance. As the ultraviolet absorber, benzophenone type, diphenyl acrylate type, sterically hindered amine type, salicylic acid ester type, benzotriazole type, hydroxybenzoate type, cyanoacrylate type, hydroxyphenyl triazine type, hindered amine type and the like can be used. As the ultraviolet absorber, those commercially available can be used. As a UV absorber marketed, a Tinuvin series (BASF Japan Ltd.), FUV series (Fuji Film Co., Ltd.), Sumisorb series (Sumikawa Chemtex Co., Ltd.) etc. can be used. In addition, the wavelength range of the ultraviolet-ray to absorb is substantially different by the type | system | group of the composition according to the ultraviolet absorber. For this reason, it is preferable to select multiple types of UV absorbers and add them to wood coatings so that they can be absorbed over the entire UV range. As an example of a combination of UV absorbers that can be absorbed over the entire UV range, there is a combination of benzotriazole type and hindered amine type. By the combination of the ultraviolet absorbers, light of a wavelength of 190 to 400 nm can be suitably absorbed over substantially the entire ultraviolet region. In the embodiment, the ultraviolet light absorber can contain a light stabilizer described below.
木材用塗料は、光安定剤を含有させることによって、バインダー樹脂の紫外線劣化をより効果的に防ぐことができ、光安定剤として、ＨＡＬＳを好適に使用することができる。ＨＡＬＳとは、ヒンダードアミン系光安定剤（Ｈｉｄｅｒｅｄ ａｍｉｎｅ ｌｉｇｈｔ ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒｓ）の総称であり、ピペリジンの２位及び６位の炭素上の全ての水素原子がメチル基で置換された構造を有するものである。ＨＡＬＳは、市販されているものを使用することができる。市販されているＨＡＬＳとして、チヌビンシリーズ（ＢＡＳＦジャパン株式会社）、アデカスタブシリーズ（株式会社ＡＤＥＫＡ）などを使用することができる。 By incorporating a light stabilizer, the paint for wood can more effectively prevent the ultraviolet ray deterioration of the binder resin, and HALS can be suitably used as the light stabilizer. HALS is a generic term for hindered amine light stabilizers, and has a structure in which all hydrogen atoms on carbons 2 and 6 of piperidine are substituted with a methyl group. As the HALS, those commercially available can be used. As a commercially available HALS, Tinubin series (BASF Japan Ltd.), Adekastab series (ADEKA) etc. can be used.
艶消し剤とは、木材用塗料が塗装された木材の艶を低下させる添加剤であり、屈折率が低い（屈折率：１．５０未満）有機フィラー系艶消し剤、屈折率が高い（屈折率：１．５０以上）無機フィラー系艶消し剤を使用することができる。艶消し剤は、有機フィラー系艶消し剤又は無機フィラー系艶消し剤のどちらか一方を使用することによって、木材用塗料が塗装された木材の艶を低下させることができるが、少ない添加量で効率よく艶を低下させるためには、有機フィラー系艶消し剤と無機フィラー系艶消し剤を併用するのが好ましい。有機フィラー系艶消し剤は、組成として、アクリル（屈折率：１．４７）、ポリオレフィン（屈折率：１．４８）、ポリウレタン（屈折率：１．４９）などからなる艶消し剤を使用することができる。無機フィラー系艶消し剤は、組成として、ホワイトカーボン（珪砂）（屈折率：１．５５）、ソーダ石灰ガラス（屈折率：１．５１）、光学ガラス（屈折率：１．６〜１．８）、炭酸カルシウム（屈折率：１．５０〜１．６４）などからなる艶消し剤を使用することができる。なお、有機フィラー系艶消し剤と無機フィラー系艶消し剤とを併用する際の、有機フィラー系艶消し剤と無機フィラー系艶消し剤の質量比率は、４０〜６０：６０〜４０が好ましい。少ない添加量で効率よく艶を低下させることができるためである。 A matting agent is an additive that reduces the luster of wood on which a paint for wood is applied, and has a low refractive index (refractive index: less than 1.50), an organic filler-based matting agent, a high refractive index (refractive index Rate: 1.50 or more) Inorganic filler-based matting agents can be used. A matting agent can reduce the luster of wood coated with a wood paint by using either an organic filler type matting agent or an inorganic filler type matting agent, but with a small addition amount In order to reduce the gloss efficiently, it is preferable to use an organic filler-based matting agent and an inorganic filler-based matting agent in combination. The organic filler type matting agent should use a matting agent composed of acrylic (refractive index: 1.47), polyolefin (refractive index: 1.48), polyurethane (refractive index: 1.49) as a composition. Can. The inorganic filler-based matting agent has a composition of white carbon (silica sand) (refractive index: 1.55), soda lime glass (refractive index: 1.51), optical glass (refractive index: 1.6 to 1.8) ), Calcium carbonate (refractive index: 1.50 to 1.64) and the like may be used. The mass ratio of the organic filler-based matting agent to the inorganic filler-based matting agent is preferably 40 to 60:60 to 40 when the organic filler-based matting agent and the inorganic filler-based matting agent are used in combination. It is because gloss can be reduced efficiently with a small addition amount.
木材用塗料には必要に応じてその他添加剤を含有させることができる。その他添加剤として、湿潤剤、分散剤、粘性調整剤、消泡剤、防凍剤、防腐剤、防黴剤、防藻剤、成膜助剤、可塑剤、着色顔料、体質顔料、染料などがある。これら添加剤は、木材用塗料から形成される塗膜の木材への密着力を低下させるものでなく、耐候性を阻害しないものを選択して使用する必要がある。なお、着色顔料は、その種類によって塗膜の耐候性（耐変色性）を阻害することがあるため、塗膜の耐候性を阻害し難い無機着色顔料を使用するのが好ましい。また、可塑剤は、木材用塗料から形成される塗膜に可撓性を付与する添加剤であるが、木材用塗料の木材への密着力が低下するため、添加量を極力少なくする又は添加しないことが好ましい。 The wood paint may contain other additives as required. Other additives include wetting agents, dispersing agents, viscosity controlling agents, antifoaming agents, antifreeze agents, preservatives, fungicides, antialgal agents, film forming aids, plasticizers, coloring pigments, extender pigments, dyes, etc. is there. These additives do not reduce the adhesion of the coating film formed from the wood coating to the wood, and it is necessary to select and use those which do not inhibit the weather resistance. In addition, since a color pigment may inhibit the weather resistance (color fastness) of a coating film by the kind, it is preferable to use the inorganic color pigment which is hard to inhibit the weather resistance of a coating film. Moreover, although a plasticizer is an additive that imparts flexibility to a coating film formed from a paint for wood, the adhesion of the paint for wood to wood decreases, so the amount of addition is minimized or added. Preferably not.
希釈溶剤とは、木材用塗料の粘度を下げ、塗装作業性を向上させる溶剤であり、バインダー樹脂に適した溶剤を使用することができる。水系の木材用塗料には、水や低級アルコールなどの水に分散する希釈溶剤を使用することができる。有機溶剤系の木材用塗料には、酢酸エステル、ミネラルスピリット、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素などの有機溶剤に分散する希釈溶剤を選択して使用することができる。 The dilution solvent is a solvent which lowers the viscosity of the paint for wood and improves the coating workability, and a solvent suitable for the binder resin can be used. Water-based paints for wood can use dilution solvents such as water and lower alcohols that are dispersed in water. For organic solvent-based wood coatings, it is possible to select and use a dilution solvent which is dispersed in an organic solvent such as acetic acid ester, mineral spirits, aliphatic hydrocarbon, aromatic hydrocarbon and the like.
木材用塗料は、バインダー樹脂、紫外線吸収剤、艶消し剤、その他添加剤及び希釈溶剤を混合することによって製造することができる。混合には、汎用のミキサーやディゾルバーなどの撹拌機を使用することができる。 Wood coatings can be prepared by mixing binder resins, UV absorbers, matting agents, other additives and dilution solvents. For mixing, a general-purpose mixer or a stirrer such as a dissolver can be used.
木材用塗料の木材への塗装は、スプレー、ローラー、刷毛などの汎用の塗装器具を用いて塗装することができる。なお、下地となる木材は、サンドペーパーによる表面処理を施すことにより、不必要な凹凸を取除き、表面を整えたものとする。また、塗装直後に、塗装面（塗膜）をサンドペーパーや布などで拭き取りと磨きをかけることにより、塗膜が均一な厚みとなり、木材用塗料から形成された塗膜は、木材への密着性がより優れるものとすることができる。また、塗装と拭き取りと磨きは、各々１回行えば、木材への密着性（耐候性）に優れたものとすることができるが、各々３〜６回行うことにより、より密着性（耐候性）に優れたものとすることができる。 The paint for wood can be painted on wood using a general-purpose paint tool such as a spray, a roller, or a brush. In addition, the wood used as a foundation | substrate shall carry out the surface treatment by sandpaper, removes unnecessary unevenness, and shall prepare the surface. Also, immediately after painting, the coated surface (coated film) is wiped and polished with sand paper or cloth, etc., and the coated film becomes uniform in thickness, and the coated film formed from the wood coating adheres to the wood. It can be made more excellent. In addition, painting, wiping and polishing can be made excellent in adhesion (weatherability) to wood if performed once each, but adhesion (weatherability) is more achieved by performing each three to six times. Can be excellent.
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態の木材用塗料は、上塗塗料と下塗塗料ととから構成され、上塗塗料のバインダー樹脂がアクリル樹脂を含有するものであり、下塗塗料のバインダー樹脂がアルキド樹脂を含有するものである。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. The wood paint of the second embodiment is composed of a top coat and a base coat, the binder resin of the top coat contains an acrylic resin, and the binder resin of the base coat contains an alkyd resin. .
下塗塗料は、バインダー樹脂がアルキド樹脂であるため、木材への密着性に優れるが、耐光性がやや劣るものである。一方、上塗塗料は、バインダー樹脂がアクリル樹脂であるため、耐光性に優れるものである。木材用塗料がこれら下塗塗料と上塗塗料とから構成されることによって、木材用塗料から形成される塗膜は、木材への密着性に優れ、耐光性に優れるため、耐候性により優れるものとすることができる。 The primer coating is excellent in adhesion to wood because the binder resin is an alkyd resin, but the light resistance is somewhat inferior. On the other hand, the top coat is excellent in light resistance because the binder resin is an acrylic resin. A paint film formed from the paint for wood is excellent in adhesion to wood and is excellent in light resistance by being composed of the undercoat paint and the top paint, and therefore it is excellent in weather resistance. be able to.
下塗塗料は、バインダー樹脂としてアルキド樹脂を含有するもの、紫外線吸収剤、その他添加剤及び希釈溶剤などから構成され、上塗塗料は、バインダー樹脂としてアクリル樹脂を含有するもの、紫外線吸収剤、艶消し剤、その他添加剤及び希釈溶剤などから構成されている。これらの原材料及び製造方法は、第１の実施形態で記載したもの及び方法を使用することができる。 The undercoat is composed of an alkyd resin as a binder resin, an ultraviolet absorber, other additives, a dilution solvent, etc., and the overcoat is an acrylic resin as a binder resin, an ultraviolet absorber, a matting agent , And other additives and dilution solvents. As these raw materials and production methods, those described in the first embodiment and methods can be used.
下塗塗料におけるバインダー樹脂の含有率は、６０質量％以上であることが好ましい。下塗塗料から形成される塗膜が２５〜１００％の伸び率を有し、かつ、伸びた際の塗膜が５〜２０Ｎ／ｍｍ2の強度を有するものとすることができるためである。下塗塗料におけるバインダー樹脂の含有率が６０質量％未満である場合には、下塗塗料から形成される塗膜の伸び率が満たされないおそれがある。より好ましくは、下塗塗料におけるバインダー樹脂の含有率は、８０質量％以上である。なお、下塗塗料におけるバインダー樹脂の含有率の上限は、下塗塗料に紫外線吸収剤などの添加剤が含有されるため、１００質量％からこれら添加剤の不揮発分を除いた値が上限となる。 The content of the binder resin in the primer is preferably 60% by mass or more. It is because the coating film formed from the primer can have an elongation of 25 to 100%, and the coating film when stretched can have a strength of 5 to 20 N / mm 2 . If the content of the binder resin in the primer is less than 60% by mass, the elongation of the coating formed from the primer may not be satisfied. More preferably, the content of the binder resin in the primer is 80% by mass or more. The upper limit of the content of the binder resin in the primer is the value obtained by removing the non-volatile components of these additives from 100% by mass, since the primer contains an additive such as a UV absorber.
上塗塗料におけるバインダー樹脂の含有率は、４０〜８０質量％であることが好ましい。下塗塗料から形成される塗膜に密着可能な上塗塗料が得やすいものとなるからである。上塗塗料におけるバインダー樹脂の含有率が４０質量％未満である場合には下塗塗料から形成される塗膜への密着力が得られないおそれがある。一方、８０質量％を超えると、バインダー樹脂の含有率が過剰なものとなり下塗塗料から形成される塗膜への密着力が頭打ちとなる。より好ましくは、上塗塗料におけるバインダー樹脂の含有率は、５０〜７０質量％である。なお、上塗塗料は、被塗装面となる下塗塗料の塗装された木材がバインダー樹脂でコーティングされているため、下塗塗料ほど高いバインダー樹脂の含有率を必要としないものである。 It is preferable that the content rate of the binder resin in a top coat is 40-80 mass%. It is because it becomes a thing which is easy to obtain the top coat which can be stuck to the coat formed from a primer. If the content of the binder resin in the top coat is less than 40% by mass, the adhesion to the coating film formed from the base coat may not be obtained. On the other hand, if it exceeds 80% by mass, the content of the binder resin becomes excessive, and the adhesion to the coating film formed from the primer coating becomes a ceiling. More preferably, the content of the binder resin in the top coat is 50 to 70% by mass. In addition, since the wood coated with the undercoating material which becomes a to-be-coated surface is coated with the binder resin, the upper coating does not require a higher content rate of the binder resin than the undercoating coating.
第２の実施形態の木材用塗料の木材への塗装は、サンドペーパーによる表面処理を施した木材に、下塗塗料を、スプレー、ローラー、刷毛などの汎用の塗装器具を用いて塗装し、塗装直後に、塗装面（塗膜）に対し、サンドペーパーや布などで拭き取りと磨きをかける一連の工程を、各々１〜３回行う。その後に、上塗塗料を上記の塗装器具を用いて塗装し、塗装直後に、塗装面（塗膜）に対し、布などで拭き取りと磨きをかける一連の工程を、各々１〜３回行う。これら工程は、各々１回行えば、木材への密着性（耐候性）に優れたものとすることができるが、各々２〜３回行うことにより、より密着性（耐候性）に優れたものとすることができる。 The paint for wood according to the second embodiment is applied to wood by surface-treating wood with sandpaper by coating a primer with a general-purpose paint tool such as a spray, a roller, or a brush, and immediately after the paint A series of steps of wiping and polishing the coated surface (coated film) with sand paper or cloth are performed 1 to 3 times each. Thereafter, a top coat is applied using the above-mentioned coating apparatus, and immediately after the application, a series of steps of wiping and polishing the coated surface (coated film) with a cloth or the like are performed 1 to 3 times each. These steps can be made excellent in adhesion (weatherability) to wood if performed once each, but more excellent in adhesion (weatherability) by performing each two to three times It can be done.
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。実施例に係る木材用塗料は、塗料の物性として、密着力、伸び率及び分光透過率曲線を測定し、塗料の性能として、促進耐候性試験を行うことにより評価を行った。以下に試験体作成方法と試験方法の詳細を記載する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples. The paint for wood according to the examples was evaluated by measuring adhesion, elongation and a spectral transmittance curve as physical properties of the paint, and performing an accelerated weathering test as performance of the paint. The details of the test specimen preparation method and test method are described below.
促進耐候性試験の試験体は、基材となる木材（スギ材）に、木材用塗料の試験体作成施工仕様を施したものを試験体とした。試験体作成施工仕様は、単一の塗料からなる木材用塗料（第１実施形態）について表１に記載し、下塗塗料と上塗塗料とからなる木材用塗料（第２実施形態）について表２に記載する。なお、試験体作成施工仕様は、塗装条件を同じ条件にするためのものであり、もちろん、実施形態の塗装方法が試験体作成施工仕様に記載された範囲に限られるものではない。 As a test body of the accelerated weathering test, a wood (cedar wood) as a base material to which a test body preparation construction specification of a paint for wood was subjected was used as a test body. The test specimen preparation construction specifications are described in Table 1 for wood paints consisting of a single paint (first embodiment), and for wood paints consisting of a base paint and a top coat (second embodiment) in Table 2 Describe. In addition, test body preparation construction specifications are for making the coating conditions into the same conditions, of course, the coating method of embodiment is not limited to the range described in test body preparation construction specifications.
塗膜の伸び率及び強度と分光透過率の試験体は、離型剤（油）を塗布した基材（ガラス板）に、木材用塗料の試験体作成施工仕様を施し、乾燥後に、基材から剥がした塗膜を試験体とした。なお、工程１の素地調整は省略している。 The test specimen of the elongation and strength of the coating film and the spectral transmittance is subjected to a test specimen preparation construction specification of a paint for wood on a substrate (glass plate) coated with a mold release agent (oil), and after drying, the substrate The coating film peeled off was used as a test body. The substrate adjustment in step 1 is omitted.
塗膜の伸び率は、建築用塗膜防水材（ＪＩＳ Ａ ６０２１：２０１１）６．６引張性能試験に準拠して伸び率（％）を測定した。 The elongation rate of the coating film was measured for the elongation rate (%) in accordance with the tensile strength test of coating film waterproofing material for buildings (JIS A 6021: 2011).
塗膜の強度は、上述した塗膜の伸び率の測定の際に伸び応力を測定し、測定における最大伸び応力を試験体の断面積で割った値を強度（Ｎ／ｍｍ2）として求めた。 The strength of the coating film was determined by measuring the elongation stress in the measurement of the elongation of the coating film described above, and dividing the maximum elongation stress in the measurement by the cross-sectional area of the test body as the strength (N / mm 2 ). .
分光透過率曲線は、分光光度計Ｖ−５７０（日本分光株式会社）を用いて、１９０〜８００ｎｍの波長の光の分光透過率曲線を測定した。 The spectral transmission factor curve measured the spectral transmission factor curve of the light of a wavelength of 190-800 nm using spectrophotometer V-570 (JASCO Corporation).
耐候性は、塗料一般試験方法−第７部：塗膜の長期耐久性−第７節：促進耐候性及び促進耐光性（キセノンランプ法）（ＪＩＳ Ｋ ５６００−７−７：２００８）に準拠して評価を行った。耐候性の評価は、促進耐候性試験５，０００時間における試験体の割れの等級（ＪＩＳ Ｋ ５６００−８−４）と剥がれの等級（ＪＩＳ Ｋ ５６００−８−５）を欠陥の大きさの等級（ＪＩＳ Ｋ ５６００−８−１）を用いて評価した。等級による評価は、１０倍に拡大しても視認できない場合が０等級、１０倍に拡大してようやく視認できる場合が１等級、正常に補正された視力でやっと視認できる場合が２等級、正常に補正された視力ではっきり視認できる（０．５ｍｍ以下）場合が３等級、０．５〜５ｍｍが４等級、５ｍｍ以上が５等級である。もちろん、等級が小さい方が耐候性に優れ、耐候性に優れる木材用塗料であるためには、３等級以下であるものが好ましい。なお、キセノンランプ法による促進耐候性試験の時間と実際の耐用年数（暴露時間）との関係は、諸説あるが、キセノンランプ法による促進耐候性試験の３００時間が実際の耐用年数の１年に相当すると考えられる。
Weather resistance, general paint test method-Part 7: Long-term durability of the coating-Section 7: Accelerated weathering and accelerated light resistance (Xenon lamp method) (JIS K 5600-7-7: 2008) The evaluation was done. The evaluation of the weather resistance is the grade of the size of the defect (JIS K 5600-8-4) and the degree of peeling (JIS K 5600-8-5) of the specimen in the accelerated weathering test 5,000 hours. It evaluated using (JISK5600-8-1). The rating by grade is
以下に、試験例について述べる。第１実施形態に係る木材用塗料の試験例（試験例１〜９）の原材料配合量（質量％）と性能等を表３に記載し、第２実施形態に係る木材用塗料の試験例（試験例１０）の原材料配合量（質量％）と性能等を表４に記載する。なお、原材料配合量は、揮発分を除き、不揮発分換算で記載し、揮発分（希釈剤を含む）に、原材料に含まれる揮発分を加算して記載した。また、試験例１〜４及び試験例１０が実施例となる試験例であり、試験例５〜９が比較例となる試験例である。 Below, a test example is described. Table 3 describes the blending amounts (% by mass) of raw materials and the performance and the like of test examples (Test Examples 1 to 9) of a paint for wood according to the first embodiment, and a test example of a paint for wood according to the second embodiment The raw material compounding quantity (mass%), performance, etc. of test example 10) are described in Table 4. In addition, the raw material compounding quantity except the volatile matter was described in conversion of non volatile matter, and the volatile matter contained in the raw material was added and described to volatile matter (a diluent is included). In addition, Test Examples 1 to 4 and Test Example 10 are test examples serving as Examples, and Test Examples 5 to 9 are Test Examples serving as comparative examples.
試験例１は、バインダー樹脂が、アクリルポリオール樹脂とイソシアネート樹脂Ａ（ヘキサメチレンジイソシアネート）からなる、ウレタン変性アクリル樹脂であり、それぞれ有機溶媒溶解樹脂を使用した。バインダー樹脂の平均分子量は、約３５，０００であり、ガラス転移温度は、約−１０℃であった。なお、イソシアネート樹脂は、ポリオール樹脂と反応硬化するため、塗装する直前に混合して、木材用塗料とした（以下、全ての試験例について同じ。）。なお、希釈溶剤は、主に、酢酸エステルとミネラルスピリットを用いた。 In Test Example 1, the binder resin is a urethane-modified acrylic resin composed of an acrylic polyol resin and an isocyanate resin A (hexamethylene diisocyanate), and each of them is an organic solvent-soluble resin. The average molecular weight of the binder resin was about 35,000, and the glass transition temperature was about -10.degree. In addition, in order to carry out reaction hardening with polyol resin, the isocyanate resin was mixed immediately before coating to make a paint for wood (the same applies to all the test examples below). Acetic acid ester and mineral spirits were mainly used as dilution solvents.
試験例１に使用した紫外線吸収剤は、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤とヒンダードアミン系紫外線吸収剤とＨＡＬＳ（ヒンダードアミン系光安定剤）とを併用することにより、図１（試験例１と試験例２の木材用塗料から形成された塗膜の分光透過率曲線）に示すように、紫外線領域である１９０〜４００ｎｍの波長の光を好適に吸収させることができるものになっている。 The UV absorbers used in Test Example 1 are shown in FIG. 1 (Test Example 1 and Test Example 2) by using a benzotriazole-based UV absorber, a hindered amine-based UV absorber and a HALS (hindered amine-based light stabilizer) in combination. As shown in the spectral transmittance curve of the coating film formed of the wood paint, it is possible to preferably absorb light with a wavelength of 190 to 400 nm, which is an ultraviolet region.
試験例１に使用した艶消し剤は、有機フィラー系艶消し剤（ポリオレフィン系艶消し剤）と無機フィラー系艶消し剤（ホワイトカーボン）を併用することによって、少ない添加量で効率よく艶を低下させることができるものになっている。 The matting agent used in Test Example 1 efficiently reduces gloss with a small amount of addition by using an organic filler type matting agent (polyolefin type matting agent) and an inorganic filler type matting agent (white carbon) in combination It is something that can be
試験例１の木材用塗料は、弁柄などからなる着色顔料を含有する着色木材用塗料であり、塗膜の伸び率が６４．５％、塗膜の強度が１５．８Ｎ／ｍｍ2であり、耐候性（キセノン５，０００ｈの等級）が０等級の優れた性能を有するものであった。 The paint for wood of Test Example 1 is a paint for colored wood containing a coloring pigment comprising a red print etc., and the elongation of the coating is 64.5%, and the strength of the coating is 15.8 N / mm 2 And weather resistance (class of xenon 5,000 h) had excellent performance of zero grade.
試験例２は、試験例１の木材用塗料から着色顔料を除いたクリヤーの木材用塗料である。試験例２の木材用塗料は、耐候性が１等級であり、優れた耐候性を有するものであるが、試験例１の木材用塗料と比較すると、可視光域の透過率が高く（図１）、可視光域に対する遮蔽効果が劣るため、耐候性が僅かに劣るものとなった。 Test Example 2 is a clear wood paint obtained by removing the color pigment from the wood paint of Test Example 1. The paint for wood of Test Example 2 is grade 1 and has excellent weather resistance, but the transmittance in the visible light region is higher than that of the paint for wood of Test Example 1 (FIG. 1). And the weatherability was slightly inferior because the shielding effect against the visible light region was inferior.
試験例３は、試験例１の木材用塗料からバインダー樹脂を変更した木材用塗料である。試験例３のバインダー樹脂は、アルキドポリオール樹脂とイソシアネート樹脂Ｂ（ジフェニルメタンジイソシアネート）からなる、ウレタン変性アルキド樹脂であり、それぞれ有機溶媒溶解樹脂を使用した。バインダー樹脂の平均分子量は、約３２，０００であり、ガラス転移温度は、約−５℃であった。試験例３の木材用塗料は、木材用塗料から形成される塗膜の伸びと強度は満たされているものの、耐候性に僅かに劣るウレタン変性アルキド樹脂であるため、耐候性が３等級であり、試験例１のウレタン変性アクリル樹脂と比較すると耐候性に劣るものであった。 Test Example 3 is a paint for wood in which the binder resin is changed from the paint for wood of Test Example 1. The binder resin of Test Example 3 is a urethane-modified alkyd resin composed of an alkyd polyol resin and an isocyanate resin B (diphenylmethane diisocyanate), and each of them is an organic solvent-soluble resin. The average molecular weight of the binder resin was about 32,000 and the glass transition temperature was about -5.degree. The paint for wood of Test Example 3 is a urethane-modified alkyd resin which is slightly inferior to the weather resistance although the elongation and strength of the coating film formed from the paint for wood are satisfied, and therefore the weather resistance is grade 3. In comparison with the urethane-modified acrylic resin of Test Example 1, the weather resistance was inferior.
試験例４は、試験例１の木材用塗料から紫外線吸収剤を除いた木材用塗料である。試験例１の木材用塗料と比較すると、紫外線を透過してしまい、耐候性が３等級と劣るものであった。 Test Example 4 is a paint for wood obtained by removing the ultraviolet absorber from the paint for wood of Test Example 1. As compared with the paint for wood of Test Example 1, ultraviolet rays were transmitted, and the weather resistance was inferior to the third grade.
試験例５は、試験例１の木材用塗料からバインダー樹脂を変更した木材用塗料である。試験例５のバインダー樹脂は、ポリエステル樹脂であり、有機溶媒溶解樹脂を使用した。バインダー樹脂の平均分子量は、約１８，０００であり、ガラス転移温度は、約−１０℃であった。試験例５の木材用塗料は、塗膜の伸び率が１００％を超えているものの、塗膜の強度が満たされないため、耐候性は５等級であった。 Test Example 5 is a paint for wood in which the binder resin is changed from the paint for wood of Test Example 1. The binder resin of Test Example 5 is a polyester resin, and an organic solvent-soluble resin was used. The average molecular weight of the binder resin was about 18,000, and the glass transition temperature was about -10.degree. Although the paint for wood of Test Example 5 has an elongation of over 100% of the coating film, the strength of the coating film is not satisfied, so the weather resistance was 5 grade.
試験例６は、試験例１の木材用塗料からバインダー樹脂を変更した木材用塗料である。試験例６のバインダー樹脂は、ポリエステル樹脂であり、有機溶媒溶解樹脂を使用した。バインダー樹脂の平均分子量は、約１８，０００であり、ガラス転移温度は、約−３５℃であった。試験例６の木材用塗料は、塗膜の伸び率が１００％を超えているものの、塗膜の強度が満たされないため、耐候性は５等級であった。 Test Example 6 is a paint for wood in which the binder resin is changed from the paint for wood of Test Example 1. The binder resin of Test Example 6 is a polyester resin, and an organic solvent-soluble resin was used. The average molecular weight of the binder resin was about 18,000 and the glass transition temperature was about -35 ° C. Although the paint for wood of Test Example 6 has an elongation of over 100% of the coating film, the strength of the coating film is not satisfied, so the weather resistance was 5 grade.
試験例７は、試験例１の木材用塗料からバインダー樹脂を変更した木材用塗料である。試験例７のバインダー樹脂は、ポリエステルポリオール樹脂とイソシアネート樹脂Ａ（ヘキサメチレンジイソシアネート）からなる、ウレタン樹脂であり、それぞれ有機溶媒溶解樹脂を使用した。バインダー樹脂の平均分子量は、約５０，０００であり、ガラス転移温度は、約１２℃であった。試験例７の木材用塗料は、塗膜の強度が２０Ｎ／ｍｍ2を超えるものの、塗膜の伸び率が２５％を満たさず、硬くて脆いものであった。このため、耐候性試験において、塗膜に割れが多く発生したため、耐候性は５等級であった。 Test Example 7 is a paint for wood obtained by changing the binder resin from the paint for wood of Test Example 1. The binder resin of Test Example 7 is a urethane resin composed of a polyester polyol resin and an isocyanate resin A (hexamethylene diisocyanate), and each of them is an organic solvent-soluble resin. The average molecular weight of the binder resin was about 50,000, and the glass transition temperature was about 12 ° C. In the paint for wood of Test Example 7, although the strength of the coated film exceeded 20 N / mm 2 , the elongation of the coated film did not satisfy 25%, and was hard and brittle. For this reason, in the weather resistance test, many cracks occurred in the coating film, so the weather resistance was 5 grade.
試験例８は、試験例１の木材用塗料からバインダー樹脂を変更した木材用塗料である。試験例７のバインダー樹脂は、ポリエステルポリオール樹脂とイソシアネート樹脂Ｂ（ジフェニルメタンジイソシアネート）からなる、ウレタン樹脂であり、それぞれ有機溶媒溶解樹脂を使用した。バインダー樹脂の平均分子量は、約５０，０００であり、ガラス転移温度は、約１５℃であった。紫外線吸収剤は、複数種の組み合わせではなく、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤の１種類のみを使用した。試験例８の木材用塗料は、木材用塗料から形成された塗膜のその強度が２０Ｎ／ｍｍ2を超えるものの、塗膜の伸び率が２５％を満たさず、硬くて脆いものであり、また、図２に示す如く、紫外線域の吸収幅がやや狭い（１９０〜３５０ｎｍ）ため、耐候性は５等級であった。 Test Example 8 is a paint for wood in which the binder resin is changed from the paint for wood of Test Example 1. The binder resin of Test Example 7 is a urethane resin composed of a polyester polyol resin and an isocyanate resin B (diphenylmethane diisocyanate), and an organic solvent-soluble resin was used respectively. The average molecular weight of the binder resin was about 50,000 and the glass transition temperature was about 15 ° C. The ultraviolet absorber was not a combination of a plurality of types, and only one type of benzotriazole ultraviolet absorber was used. In the paint for wood of Test Example 8, although the strength of the paint film formed from the paint for wood exceeds 20 N / mm 2 , the elongation of the paint film does not satisfy 25% and is hard and brittle, and As shown in FIG. 2, the weather resistance was grade 5 because the absorption width in the ultraviolet region was somewhat narrow (190 to 350 nm).
試験例９は、他社製市販品の木材用塗料であり、アクリルポリオール樹脂とイソシアネート樹脂Ａ（ヘキサメチレンジイソシアネート）からなるウレタン変性アクリル樹脂が使用されているものである。分光透過率曲線は図３に示すように、紫外線域の吸収幅が狭い（１９０〜３００ｎｍ）ものであった。試験例９の木材用塗料は、木材用塗料から形成された塗膜のその強度が２０Ｎ／ｍｍ2を超えるものの、塗膜の伸び率が２５％を満たさず、硬くて脆いものであり、また、紫外線域の吸収幅が狭く、耐候性試験において、塗膜に亀裂も入り、耐候性は５等級であった。 Test Example 9 is a commercially available paint for wood made by another company, in which a urethane-modified acrylic resin composed of an acrylic polyol resin and an isocyanate resin A (hexamethylene diisocyanate) is used. The spectral transmittance curve had a narrow absorption range (190 to 300 nm) in the ultraviolet range as shown in FIG. In the paint for wood of Test Example 9, although the strength of the paint film formed from the paint for wood exceeds 20 N / mm 2 , the elongation of the paint film does not satisfy 25% and is hard and brittle, and The absorption width in the ultraviolet range was narrow, and the coating film was also cracked in the weather resistance test, and the weather resistance was grade 5.
試験例１０は、第２実施形態に係る木材用塗料であり、下塗塗料がウレタン変性アルキド樹脂であり、上塗塗料がウレタン変性アクリル樹脂である。着色顔料は、下塗塗料と上塗塗料に添加され、紫外線吸収剤は、上塗塗料に２種類の紫外線吸収剤とＨＡＬＳを添加したものである。第２実施形態に係る木材用塗料から形成された塗膜は、密着力が１８．２Ｎ／ｍｍ2、伸びが６３．３％であり、耐候性が０等級の優れたものであった。
Test Example 10 is a paint for wood according to the second embodiment, wherein the undercoat is a urethane-modified alkyd resin, and the topcoat is a urethane-modified acrylic resin. The color pigments are added to the base coat and the top coat, and the UV absorber is the top coat to which two types of UV absorbers and HALS are added. The paint film formed from the paint for wood according to the second embodiment had an adhesion of 18.2 N / mm 2 , an elongation of 63.3%, and an excellent weather resistance of
試験例１〜１０の結果から以下のことを把握することができる。 The following can be grasped from the results of Test Examples 1 to 10.
実施形態の木材用塗料は、実施形態の木材用塗料から形成される塗膜の伸び率が２５〜１００％であることにより、木材の伸縮に対して追従することができる。このため、経時的な塗膜の剥がれや欠損を抑制し、耐候性の向上を図ることができる。より好ましくは、塗膜の伸び率は、３０〜７０％である。 The paint for wood of the embodiment can follow the expansion and contraction of wood by setting the elongation rate of the coating film formed from the paint for wood of the embodiment to 25 to 100%. For this reason, it is possible to suppress the peeling and breakage of the coating film with time and to improve the weather resistance. More preferably, the elongation of the coating is 30 to 70%.
ここで、実施形態の木材用塗料から形成される塗膜の強度が５〜２０Ｎ／ｍｍ2であることにより、木材から剥がれ難く、木材の伸縮に対して追従することができる。このため、経時的な塗膜の剥がれや欠損を抑制し、耐候性の向上を図ることができる。より好ましくは、塗膜の強度は、１０〜２０Ｎ／ｍｍ2である。 Here, when the strength of the coating film formed from the paint for wood of the embodiment is 5 to 20 N / mm 2, it is difficult to be peeled off from the wood and can follow the expansion and contraction of the wood. For this reason, it is possible to suppress the peeling and breakage of the coating film with time and to improve the weather resistance. More preferably, the strength of the coating is 10 to 20 N / mm 2 .
以下には、実施形態から把握されるその他の技術的思想について記載する。 The following describes other technical ideas that can be understood from the embodiment.
バインダー樹脂の平均分子量が、２０，０００〜５０，０００であることを特徴とする木材用塗料。これによれば、木材用塗料は、塗装作業性に優れ、木材用塗料から形成される塗膜の伸び率にも優れるものとすることができる。 An average molecular weight of a binder resin is 20,000 to 50,000. According to this, the paint for wood can be excellent in coating workability and can also be excellent in the elongation rate of the coating film formed from the paint for wood.
バインダー樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）が、−３０〜１０℃であることを特徴とする木材用塗料。これによれば、木材用塗料は、木材用塗料から形成される塗膜が木材の伸縮に追従することができる可撓性を有し、適度な可撓性により塗膜への汚れの付着が少なく、塗膜の美観を保つことができる。 The coating material for wood characterized by the glass transition temperature (Tg) of binder resin being -30-10 degreeC. According to this, the paint for wood has the flexibility that the paint film formed from the paint for wood can follow the expansion and contraction of wood, and the adhesion of the dirt to the paint film by the appropriate flexibility There is little and can maintain the beauty of a coating film.
屈折率が低い（屈折率：１．５０未満）有機フィラー系艶消し剤と、屈折率が高い（屈折率：１．５０以上）無機フィラー系艶消し剤と、を含有することを特徴とする木材用塗料。これによれば、木材用塗料は、少ない添加量の艶消し剤で効率よく塗膜の艶を低下させることができる。 It is characterized by containing an organic filler type matting agent having a low refractive index (refractive index: less than 1.50) and an inorganic filler type matting agent having a high refractive index (refractive index: 1.50 or more). Wood paint. According to this, the paint for wood can efficiently reduce the gloss of the coating film with a small amount of matting agent.
木材用塗料は、上塗塗料と下塗塗料ととから構成され、上塗塗料のバインダー樹脂がアクリル樹脂を含有するものであり、下塗塗料のバインダー樹脂がアルキド樹脂を含有するものであることを特徴とする木材用塗料。これによれば、アルキド樹脂が木材への密着性に優れ、アクリル樹脂が耐光性に優れるため、木材用塗料から形成される塗膜は、耐候性に優れるものとすることができる。 The wood coating is characterized in that it is composed of a top coat and a base coat, the binder resin of the top coat contains an acrylic resin, and the binder resin of the base coat contains an alkyd resin. Wood paint. According to this, since the alkyd resin is excellent in adhesion to wood and the acrylic resin is excellent in light resistance, the coating film formed from the paint for wood can be excellent in weather resistance.
アクリル樹脂がウレタン変性アクリル樹脂であり、アルキド樹脂がウレタン変性アルキド樹脂であることを特徴とする木材用塗料。これによれば、ウレタン変性アルキド樹脂がウレタンの特性により木材への密着性により優れ、ウレタン変性アクリル樹脂が耐光性に優れるため、木材用塗料から形成される塗膜は、耐候性により優れるものとすることができる。 A paint for wood characterized in that the acrylic resin is a urethane modified acrylic resin and the alkyd resin is a urethane modified alkyd resin. According to this, since the urethane-modified alkyd resin is more excellent in adhesion to wood due to the characteristics of urethane, and the urethane-modified acrylic resin is excellent in light resistance, the coating film formed from the paint for wood is more excellent in weatherability can do.
バインダー樹脂がアルキド樹脂を含有するものである下塗塗料と、バインダー樹脂がアクリル樹脂を含有するものである上塗塗料、からなる木材用塗料セット。これによれば、木材用塗料セットによって塗装された塗膜は、耐候性に優れたものとすることができる。 A paint set for wood comprising a primer coating wherein the binder resin comprises an alkyd resin, and a primer coating wherein the binder resin comprises an acrylic resin. According to this, the coating film coated with the paint set for wood can be made to be excellent in weather resistance.
バインダー樹脂がアルキド樹脂を含有するものである下塗塗料を塗装する工程と、バインダー樹脂がアクリル樹脂を含有するものである上塗塗料を塗装する工程、からなる木材の塗装方法。これによれば、塗装された塗膜は、耐候性に優れたものとすることができる。 A method of coating a wood comprising the steps of applying a primer coating wherein the binder resin comprises an alkyd resin and applying an overcoat coating wherein the binder resin comprises an acrylic resin. According to this, the coated film can be made to be excellent in weather resistance.
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