JP2024044511A - 被覆材 - Google Patents
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Abstract
【課題】既存壁面の凹凸模様や色彩模様を活かしつつ、下地面の劣化を抑制し、長期にわたり美観性を保持することができる被覆材を提供する。【解決手段】本発明の被覆材は、非水系溶剤及び樹脂成分を含む被覆材であって、上記樹脂成分は、ポリオール化合物(A)とポリイソシアネート化合物(B)とを含み、前記ポリイソシアネート化合物(B)は、イソシアネート基含有量が14重量%未満であるポリイソシアネート化合物(b1)及び、イソシアネート基含有量が14重量%以上であるポリイソシアネート化合物(b2)を含み、上記被覆材は、可視光透過性を有する被膜を形成するものであることを特徴とする。【選択図】なし
Description
本発明は、建築物等に適用可能な被覆材に関するものである。
従来、建築物外装の壁面、屋根等においては、種々の基材に対し、その基材の保護、美観性向上等の目的で、各種被覆材によって被膜が形成されている。特に壁面には、美観性等の観点から、凹凸模様や色彩模様が付与されていることが多い。但し、このような壁面等は、屋外において長期にわたり曝露されることから、太陽光、降雨等の影響によって劣化が進行し、当初の美観性は経年により低下してしまう。
これに対し、近年では、凹凸模様や色彩模様等を有する下地面に対し、クリヤー被覆材を塗装することによって、美観性の向上化、基材の長寿命化等を図ろうとする動きがある。例えば、特許文献1には、窯業外壁材塗装層表面の劣化部分を研磨した下地面に対し、上塗材としてクリヤー被覆材(透明コーティング剤)を塗付する方法が記載されている。
しかし、凹凸模様や色彩模様等を有する下地面に対し、上記特許文献に記載されるようにクリヤー被覆材(透明コーティング剤)で塗装を行っても、密着性や追従性等が得られず下地面の劣化を十分に抑制することができず、クリヤー塗装の効果が得られ難い場合がある。
本発明はこのような問題点に鑑みなされたもので、下地面の凹凸模様や色彩模様等を活かしつつ、優れた密着性、追従性等により下地面の劣化を抑制し、長期にわたり美観性を保持することができる被覆材を提供することを目的とする。
このような課題を解決するため、本発明者は鋭意検討の結果、特定のイソシアネート化合物を必須成分とし、可視光透過性を有する被膜を形成する被覆材に想到し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は以下の特徴を有するものである。
1.非水系溶剤及び樹脂成分を含む被覆材であって、
上記樹脂成分は、ポリオール化合物(A)とポリイソシアネート化合物(B)とを含み、
上記ポリイソシアネート化合物(B)は、イソシアネート基含有量が14重量%未満であるポリイソシアネート化合物(b1)及び、イソシアネート基含有量が14重量%以上であるポリイソシアネート化合物(b2)を含み、
上記被覆材は、可視光透過性を有する被膜を形成するものであることを特徴とする被覆材。
2.上記ポリイソシアネート化合物中(B)に、前記ポリイソシアネート化合物(b1)を20~90重量%含むことを特徴とする1.に記載の被覆材。
1.非水系溶剤及び樹脂成分を含む被覆材であって、
上記樹脂成分は、ポリオール化合物(A)とポリイソシアネート化合物(B)とを含み、
上記ポリイソシアネート化合物(B)は、イソシアネート基含有量が14重量%未満であるポリイソシアネート化合物(b1)及び、イソシアネート基含有量が14重量%以上であるポリイソシアネート化合物(b2)を含み、
上記被覆材は、可視光透過性を有する被膜を形成するものであることを特徴とする被覆材。
2.上記ポリイソシアネート化合物中(B)に、前記ポリイソシアネート化合物(b1)を20~90重量%含むことを特徴とする1.に記載の被覆材。
本発明の被覆材は、上塗材として好適に使用されるものであり、下地面の凹凸模様や色彩模様等を活かした仕上りを得ることができる。そして、本発明の被覆材により形成された被膜は下地面に対して優れた密着性、追従性等を有するため、下地面の劣化が十分に抑制され、長期にわたり美観性を保持することができる。
以下、本発明を実施するための形態について説明する。
本発明の被覆材は、建築物、土木構造物等の壁面、屋根等の下地面に対して好適に適用することができる。下地面としては、特に限定されないが、後述のような基材、あるいは基材上に被膜を有するものが好適である。このような下地面に対して、本発明の被覆材を塗付することにより優れた密着性、追従性等が発揮されるため、下地面の劣化が十分に抑制され、長期にわたり美観性を保持することができる。基材としては、例えば、コンクリート、モルタル、金属、木材、ガラス等、あるいは各種板状壁材等が挙げられる。このうち板状壁材としては、例えばセメント、珪酸カルシウム、石灰、石膏等のいずれかを主成分する無機質硬化体が挙げられる。このような板状壁材の具体例としては、例えば、セメントボード、押出成形板、スレート板、PC板、ALC板、繊維強化セメント板、サイディングボード、セラミック板、珪酸カルシウム板、石膏ボード、硬質木片セメント板等が挙げられる。
被膜としては、種々の色彩(単色ないし多色模様)を有するものを対象とすることができる。このような被膜は、上記基材上に、現場塗装、あるいは工場塗装(ライン塗装)等により塗装されている種々の被膜であり、例えば、有機質被膜、無機質被膜、有機無機複合被膜等から選ばれる少なくとも1種の被膜が挙げられる。また、このような被膜としては、着色被膜(エナメル系被膜、印刷被膜等)、クリヤー被膜、あるいはこれらの積層被膜等が挙げられ、各種コーティング材を基材に塗布・硬化させ、形成された被膜である。このようなコーティング材は、例えば、常温乾燥型、常温硬化型、焼付け硬化型、紫外線(UV)硬化型、電子線硬化型等のいずれのものであってもよい。
具体的に、上記多色模様を有する被膜としては、例えば、少なくとも2色以上の色彩が視認可能な状態で混在する模様であり、例えば、2色以上の斑点が混在する模様、背景色上に斑点(1色または2色以上)が散在する模様、2色以上に塗り分けられた模様(例えば、島状模様、線状模様、タイル調模様、レンガ調模様、石目調模様、岩石調模様、木目調模様、幾何学的模様、縞模様、格子模様、ランダム模様等)等が挙げられる。このような多色模様は、例えば、各種印刷手法(インクジェット印刷等)で形成されたものであってもよいし、石材調仕上塗材、多彩模様塗料等の装飾性コーティング材によって形成されたものであってもよい。
このようなコーティング材の結合材としては、例えば、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂等の有機質結合材、あるいはシリコン樹脂、アルコキシシラン、コロイダルシリカ、ケイ酸塩等の無機質結合材、アクリルシリコン樹脂等の有機無機複合結合材等が挙げられる。
本発明では、下地面として、その表面に凹凸模様を有するものに有利である。下地面における凹凸模様としては、種々のものが挙げられ、例えばタイル調模様、レンガ調模様、幾何学的模様、縞模様、格子模様、水玉模様、砂壁模様、ゆず肌模様、さざ波模様等の他、動植物等をデザイン化した図形模様等が挙げられる。具体的に、凹凸模様を正面から見たときの凸部の形状としては、例えば正方形、長方形、円形、楕円形、三角形、菱形、多角形、不定形等の形状が挙げられる。また、凹凸模様における凸部の断面形状としては、例えば台形、正方形、長方形、半円形、波形、階段形、三角形、山形等が挙げられる。凹凸模様における凹部としては、例えば、平坦で目地を形成するもの等が挙げられる。凹部と凸部との高低差は、各々の部位で一定であっても相違していてもよいが、好ましくは20mm以下、より好ましくは1~15mm程度である。このような凹凸模様は、基材、被膜のいずれか一方または両方に付されたものであればよい。
本発明の被覆材は、経年劣化した下地面(すなわち、基材上に既存被膜を有する下地面(例えば、既存壁面等))の改装においても好適に使用できる。経年劣化の程度は、特に限定されるものではないが、既存被膜とは、例えば、壁面に用いられる被膜として概ね5年以上(さらには8年以上)使用されたものをいう。
本発明は、特に、最表面の既存被膜が、無機質被膜(上記無機質結合材を含む被膜)、有機無機複合被膜(上記有機無機複合結合材を含む被膜)、フッ素樹脂被膜(上記フッ素樹脂を含む被膜)等から選ばれる1種以上である場合に好適であり、さらには、これらのクリヤー被膜に好適に適用できる。
本発明は、特に、最表面の既存被膜が、無機質被膜(上記無機質結合材を含む被膜)、有機無機複合被膜(上記有機無機複合結合材を含む被膜)、フッ素樹脂被膜(上記フッ素樹脂を含む被膜)等から選ばれる1種以上である場合に好適であり、さらには、これらのクリヤー被膜に好適に適用できる。
さらに、本発明の下地面としては、表面に凹凸模様を有すると共に既存被膜を備えた板状壁材が、複数併設されることによって構成されたものが好適である。本発明の被覆材は、このような複数の板状壁材で構成された下地面を対象とした場合に、有利な効果を得ることができる。凹凸模様は、少なくとも板状壁材自体に付されていることが望ましい。
板状壁材どうしの連結部にはシーリング材または乾式目地材が充填されていてもよい。この場合、複数の板状壁材は、連結部を介して併設され、板状壁材どうしの間には、連結部が設けられる。連結部の幅は、好ましくは3~20mm(より好ましくは5~15mm)程度である。この連結部に、シーリング材または乾式目地材が充填される。
板状壁材どうしの連結部にはシーリング材または乾式目地材が充填されていてもよい。この場合、複数の板状壁材は、連結部を介して併設され、板状壁材どうしの間には、連結部が設けられる。連結部の幅は、好ましくは3~20mm(より好ましくは5~15mm)程度である。この連結部に、シーリング材または乾式目地材が充填される。
本発明の被覆材では、下地面が、板状壁材どうしの連結部にシーリング材が充填されたものである場合に、有利な効果を得ることができる。シーリング材は、板状壁材と同様に経年劣化したものでもよいし、被覆材の塗装前に、新たに打設されたものであってもよい。
シーリング材としては一般的なものが使用可能であり、例えば、シリコーン系シーリング材、変性シリコーン系シーリング材、ポリサルファイド系シーリング材、変性ポリサルファイド系シーリング材、アクリルウレタン系シーリング材、ポリウレタン系シーリング材、SBR系シーリング材、ブチルゴム系シーリング材等が挙げられる。
シーリング材の充填方法としては、特に限定されず、例えば、ガンやへら等による公知の方法を採用することができる。
シーリング材の充填方法としては、特に限定されず、例えば、ガンやへら等による公知の方法を採用することができる。
シーリング材の充填前には、予めバックアップ材充填やプライマー塗付等の処理を行っておいてもよい。バックアップ材としては、例えば、発泡ポリエチレン系バックアップ材等を使用することができる。プライマーとしては、例えば、合成ゴム系プライマー、アクリル系プライマー、ウレタン系プライマー、エポキシ系プライマー、シリコーンレジン系プライマー、シラン系プライマー等を使用することができる。
本発明における被覆材は、非水系溶剤及び樹脂成分を含み、このうち樹脂成分が特定の化合物を含み、その形成被膜が可視光透過性を有することを特徴とするものである。
本発明では、このような被覆材を用いることにより、下地面の凹凸模様や色彩模様等を活かした仕上りを得ることができ、さらに、下地面に対して優れた密着性、追従性等を有することにより下地面の劣化を十分に抑制し、長期的な美観性保持に寄与するクリヤー被膜を形成することができる。本発明では、このようなクリヤー被膜により下地面の長寿命化を図ることもできる。このような効果が奏される作用機構については以下に限定されるものではないが、本発明における被覆材は、下地面に薄く透明な被膜を満遍なく形成できるとともに、非水系溶剤及び樹脂成分等の作用により、下地面に対し優れた密着性、追従性等を発現すること、そしてその密着性、追従性等が長期にわたり保持されること等が寄与しているものと推察される。本発明では、このようなクリヤー被膜によって、太陽光や水に対する耐性が高まり、下地面の劣化抑制、長期的な美観性保持等の効果を得ることができる。
また、凹凸模様を有し、既存被膜を備えた下地面(既存壁面)では、凹凸形状等に応じて、太陽光の当たり方、水の流れ方や滞留の程度等が、部分的に異なることとなる。そのため、従来技術では、クリヤー被覆材塗装後であっても、太陽光や水による負荷が大きな部分において劣化が進行し、局所的に変色、ひび割れ等が引き起こされるおそれがある。これに対し、本発明の被覆材によれば、凹凸模様を有する下地面の凹凸に沿って全面にわたってクリヤー被膜が形成され、太陽光や水に対する十分な耐性を発揮することから、下地面(特に、既存被膜)の劣化抑制を図ることができ、長期的な美観性保持等の効果が得られるものと考えられる。
被覆材における非水系溶剤としては、例えば、n-へプタン、n-ヘキサン、n-ペンタン、n-オクタン、n-ノナン、n-デカン、n-ウンデカン、n-ドデカン等の脂肪族炭化水素溶剤、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン等の脂環族炭化水素溶剤、ミネラルスピリット等の脂肪族炭化水素含有混合溶剤、石油エーテル、石油ナフサ、ソルベントナフサ、ケロシン等の石油系溶剤等の他、イソパラフィン系溶剤、アルコール系溶剤、エーテルアルコール系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、エーテルエステル系溶剤、ケトン系溶剤等が挙げられる。これらは、1種または2種以上で使用できる。
本発明における被覆材は、非水系溶剤として、アニリン点12~70℃の非水系溶剤を含むことが望ましい。このような非水系溶剤は、下地面の被膜を若干膨潤ないし溶解することにより、密着性向上に寄与しているものと考えられる。アニリン点12~70℃の非水系溶剤としては、例えば、ミネラルスピリット等の脂肪族炭化水素含有混合溶剤、石油エーテル、石油ナフサ、ソルベントナフサ、ケロシン等の石油系溶剤等から選ばれる1種以上が好適である。本発明では、非水系溶剤として、アニリン点30~65℃の非水系溶剤を含む態様がより好適であり、非水系溶剤中にアニリン点30~65℃の非水系溶剤を50~100重量%含む態様がさらに好適である。なお、アニリン点は、JIS K2256の方法で測定される値である。本発明において、「α~β」は「α以上β以下」と同義である。
本発明における被覆材は、樹脂成分として、ポリオール化合物(A)とポリイソシアネート化合物(B)とを含む。これら両成分は、被膜形成時に反応硬化して、ポリウレタン樹脂被膜を形成することができる。
このうち、ポリオール化合物(A)(以下「(A)成分」ともいう)としては、例えば、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、アクリルポリオール、含フッ素ポリオール、ポリイソプレンポリオール、カーボネートポリオール等が挙げられ、これらの1種または2種以上が使用できる。
本発明では(A)成分として、アクリルポリオール、及び含フッ素ポリオールから選ばれる1種以上を含むことが望ましい。
アクリルポリオールとしては、(メタ)アクリル酸アルキルエステルと、水酸基含有モノマーと、必要に応じその他のモノマーとを構成成分として含み、これらを重合したものが使用できる。
このうち、(メタ)アクリル酸アルキルエステルは、(メタ)アクリロイル基とアルキル基とを有する化合物であり、当該アルキル基の形態としては、例えば、直鎖状、分岐状、環状等が挙げられる。
このような(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル等の炭素数1~2のアルキル基を有するもの、あるいは、(メタ)アクリル酸n-プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸t-ブチル、(メタ)アクリル酸n-ペンチル、(メタ)アクリル酸イソペンチル、(メタ)アクリル酸ネオペンチル、(メタ)アクリル酸t-ペンチル、(メタ)アクリル酸1-エチルプロピル、(メタ)アクリル酸2-メチルブチル、(メタ)アクリル酸3-メチルブチル、(メタ)アクリル酸n-ヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸2-エチルブチル、(メタ)アクリル酸2-メチルペンチル、(メタ)アクリル酸4-メチルペンチル、(メタ)アクリル酸n-ヘプチル、(メタ)アクリル酸n-オクチル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸n-ノニル、(メタ)アクリル酸n-デシル、(メタ)アクリル酸n-ウンデシル、(メタ)アクリル酸n-ラウリル等の炭素数3以上のアルキル基を有するもの等が挙げられる。これらは、1種または2種以上で使用できる。
上記水酸基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸3-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸4-ヒドロキシブチル等の(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル等が挙げられる。これらは、1種または2種以上で使用できる。
上記その他のモノマーとしては、例えば、カルボキシル基含有モノマー、アミノ基含有モノマー、ピリジン系モノマー、ニトリル基含有モノマー、アミド基含有モノマー、エポキシ基含有モノマー、カルボニル基含有モノマー、アルコキシシリル基含有モノマー、芳香族モノマー、紫外線吸収性基含有モノマー、光安定性基含有モノマー等が挙げられる。これらは、1種または2種以上で使用できる。
含フッ素ポリオールは、フッ素原子と水酸基を有するポリオール化合物である。含フッ素ポリオールの使用により、太陽光や水に対する耐性等を高めることができ、変色、ひび割れ等の劣化抑制、美観性保持等の効果向上の点で好適である。このような含フッ素ポリオールは、例えば、フルオロオレフィン類、フルオロアルキル基含有アクリル系モノマー等のフッ素含有モノマーと、水酸基含有モノマーと、必要に応じてその他のモノマーとを共重合することにより得ることができる。なお、フッ素原子を有するアクリルポリオールは、含フッ素ポリオールに包含される。
このうち、フルオロオレフィン類としては、例えば、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、1,1,3,3,3-ペンタフルオロプロピレン、2,2,3,3-テトラフルオロプロピレン、1,1,2-トリフルオロプロピレン、3,3,3-トリフルオロプロピレン、クロロトリフルオロエチレン、ブロモトリフルオロエチレン、1-クロロ-1,2-ジフルオロエチレン、1,1-ジクロロ-2,2-ジフルオロエチレン等が挙げられる。フルオロアルキル基含有アクリル系単量体としては、例えば、パーフルオロメチル(メタ)アクリレート、パーフルオロイソノニルメチル(メタ)アクリレート、2-パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらは、1種または2種以上で使用できる。
含フッ素ポリオールにおける水酸基含有モノマーとしては、例えば、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシプロピルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、ヒドロキシペンチルビニルエーテル等のヒドロキシアルキルビニルエーテル;エチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノアリルエーテル、トリエチレングリコールモノアリルエーテル等のヒドロキシアリルエーテル;上述と同様の(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル等が挙げられる。これらは、1種または2種以上で使用できる。
含フッ素ポリオールにおけるその他のモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、カルボキシル基含有モノマー、アミノ基含有モノマー、ピリジン系モノマー、ニトリル基含有モノマー、アミド基含有モノマー、エポキシ基含有モノマー、カルボニル基含有モノマー、アルコキシシリル基含有モノマー、芳香族モノマー、紫外線吸収性基含有モノマー、光安定性基含有モノマー等が挙げられる。これらは、1種または2種以上で使用できる。
(A)成分は、さらに、シリコーン成分を含むことができる。例えば、アクリルポリオールにシリコーン成分を導入することにより、シリコーン含有アクリルポリオールが得られる。(A)成分がシリコーン成分を含むことにより、長期耐候性の向上効果を得ることができる。このようなシリコーン成分の形態としては、鎖状、分枝状、環状等のものが使用可能である。シリコーン成分の含有量は、樹脂固形分中にSiO2換算で、好ましくは0.1~20重量%(より好ましくは0.5~10重量%)である。上記範囲の場合、長期耐候性の向上効果を得ることができるとともに、下地面への追従性、及び密着性を確保することができる。
本発明におけるSiO2換算とは、Si-O結合をもつ化合物を、完全に加水分解した後に、900℃で焼成した際にシリカ(SiO2)となって残る重量分にて表したものである。一般に、アルコキシシラン、シリケート、シリコーン等は、水と反応して加水分解反応が起こりシラノールとなり、さらにシラノールどうしやシラノールとアルコキシにより縮合反応を起こす性質を持っている。この反応を究極まで行うと、シリカ(SiO2)となる。これらの反応は、
RO(Si(OR)2O)nR+(n+1)H2O→nSiO2+(2n+2)ROH (Rはアルキル基を示す。nは整数。)
という反応式で表される。本発明におけるSiO2換算は、この反応式をもとに残るシリカ成分の量を換算したものである。
RO(Si(OR)2O)nR+(n+1)H2O→nSiO2+(2n+2)ROH (Rはアルキル基を示す。nは整数。)
という反応式で表される。本発明におけるSiO2換算は、この反応式をもとに残るシリカ成分の量を換算したものである。
(A)成分にシリコーンを導入する方法としては、特に限定されず各種の方法を採用することができるが、例えば、
(1)重合性二重結合を有するシリコーン化合物を共重合する方法、
(2)樹脂中の官能基と、該官能基と反応可能な官能基を有するシリコーン化合物とを反応させる方法、
(3)反応性シリル基含有モノマーを共重合した樹脂に、反応性シリル基含有化合物を反応させる方法、
(4)樹脂中の官能基と、該官能基と反応可能な官能基を有するカップリング剤を反応させた後、反応性シリル基含有化合物を反応させる方法、等が挙げられる。
(1)重合性二重結合を有するシリコーン化合物を共重合する方法、
(2)樹脂中の官能基と、該官能基と反応可能な官能基を有するシリコーン化合物とを反応させる方法、
(3)反応性シリル基含有モノマーを共重合した樹脂に、反応性シリル基含有化合物を反応させる方法、
(4)樹脂中の官能基と、該官能基と反応可能な官能基を有するカップリング剤を反応させた後、反応性シリル基含有化合物を反応させる方法、等が挙げられる。
上記(2)、(4)における官能基の組み合わせとしては、水酸基とイソシアネート基、水酸基とカルボン酸無水物基、アミノ基とイソシアネート基、カルボキシル基とエポキシ基、アミノ基とエポキシ基、アルコキシシリル基どうし等があげられる。
上記(3)、(4)における反応性シリル基としては、珪素原子にアルコキシル基、フェノキシ基、メルカプト基、アミノ基、ハロゲン等が結合したものである。反応性シリル基含有化合物としては、反応性シリル基を一分子中に2個以上有するものが用いられ、例えば、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラブトキシシラン等の4官能アルコキシシラン類;メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリブトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリブトキシシラン等の3官能アルコキシシラン類;ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジブトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジプロピルジメトキシシラン、ジプロピルジエトキシシラン、ジブチルジメトキシシラン、ジブチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジフェニルジブトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、メチルフェニルジエトキシシラン等の2官能アルコキシシラン類;テトラクロロシラン、メチルトリクロロシラン、エチルトリクロロシラン、プロピルトリクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、ビニルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、ジエチルジクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、メチルフェニルジクロロシラン等のクロロシラン類;テトラアセトキシシラン、メチルトリアセトキシシラン、フェニルトリアセトキシシラン、ジメチルジアセトキシシラン、ジフェニルジアセトキシシラン等のアセトキシシラン類などがあげられ、これらの1種または2種以上を使用することができる。また、反応性シリル基を一分子中に1個有する化合物を併用することもできる。
上記(3)における反応性シリル基含有モノマーは、反応性シリル基と重合性二重結合を含有する化合物であり、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリ-n-ブトキシシラン、ビニルトリス(β-メトキシエトキシ)シラン、アリルトリメトキシシラン、トリメトキシシリルエチルビニルエーテル、トリエトキシシリルエチルビニルエーテル、トリメトキシシリルプロピルビニルエーテル、トリエトキシシリルプロピルビニルエーテル、γ-(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、γ-(メタ)アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、メチルジメトキシシリルエチルビニルエーテル、メチルジメトキシシリルプロピルビニルエーテル等があげられ、これらの1種または2種以上を使用することができる。
上記(4)におけるカップリング剤は、例えば、一分子中に、少なくとも1個以上のアルコキシシリル基とそのほかの置換基を有する化合物である。カップリング剤としては具体的には、例えば、β-(3、4エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、N-(β-アミノエチル)-γ-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-(β-アミノエチル)-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、イソシアネート官能性シラン、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルトリエトキシシランなどがあげられ、これらの1種または2種以上を使用することができる。
本発明における樹脂成分における(A)成分としては、例えば、アクリルポリオールのみの態様、フッ素ポリオールのみの態様、アクリルポリオールと含フッ素ポリオールとを含む態様のいずれであってもよい。このうち、アクリルポリオールと含フッ素ポリオールとを含む態様では、太陽光や水への耐性をいっそう高めることができ、さらに長期にわたり十分な密着性等を確保することができ、本発明の効果向上化の点で好適である。
(A)成分として、アクリルポリオールと含フッ素ポリオールとを含む態様の場合、固形分換算にて、(A)成分中にアクリルポリオールを好ましくは30~99重量%(より好ましくは50~95重量%、さらに好ましくは60~90重量%、特に好ましくは65~85重量%)含むことが望ましい。また、固形分換算にて、(A)成分中に含フッ素ポリオールを好ましくは1~70重量%(より好ましくは5~50重量%、さらに好ましくは10~40重量%、特に好ましくは15~35重量%)含むことが望ましい。
(A)成分の水酸基価は、好ましくは10~200KOHmg/g(より好ましくは15~100KOHmg/g)である。水酸基価は、樹脂固形分1gに含まれる水酸基と等モルの水酸化カリウムのmg数によって表される値である。
(A)成分は、その少なくとも1種が重量平均分子量3000~150000(より好ましくは5000~120000、さらに好ましくは8000~95000)の樹脂であることが望ましい。本発明では、このような重量平均分子量の(A)成分を含む場合、被覆材が下地面の凹凸に沿って満遍なく塗着しやすくなり、下地面の劣化抑制、長期にわたる美観性保持等の点で好適である。なお、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーを用いて測定して得られる値である。
(A)成分は、その少なくとも1種が非水分散型樹脂であることが望ましい。非水分散型樹脂は、上記非水系溶剤に樹脂粒子として分散しているものであり、非水系溶剤に溶解可能な樹脂部分と溶解しない樹脂部分の両方を併せ持つものである。ポリオール化合物として、このような非水分散型樹脂を含む場合、被覆材が下地面の凹凸に沿って満遍なく塗着しやすくなり、下地面の劣化抑制、長期にわたる美観性保持等の点で好適である。
本発明では、少なくともアクリルポリオールが、非水分散型樹脂であることが望ましい。アクリルポリオールが、非水分散型樹脂である場合、その重量平均分子量は10000~150000(より好ましくは40000~120000、さらに好ましくは55000~95000)であることが望ましい。このような条件を満たす場合、上記効果をよりいっそう高めることができる。
(A)成分は、そのガラス転移点が、好ましくは-40~60℃(より好ましくは-20~55℃)である。ガラス転移点が上記下限以上であることにより、汚染抑制、美観性保持等の点で好適であり、ガラス転移点が上記上限以下であることにより、被膜の割れ防止、追従性、美観性保持等の点で好適である。なお、ガラス転移温度はFoxの計算式によって求められる値である。
ポリイソシアネート化合物(B)(以下「(B)成分」ともいう)は、1分子中に2以上のイソシアネート基を有し、上記(A)成分と反応して被膜を形成するものである。(B)成分としては、ポリオール化合物と常温で反応硬化しうるものが好適である。なお、ここでいう常温とは、好ましくは-10℃以上50℃以下(より好ましくは5℃以上45℃以下)を示す。
(B)成分としては、例えば、脂肪族ジイソシアネート、脂環式ジイソシアネートから選ばれる少なくとも1種類のジイソシアネートとアルコール成分、必要に応じてポリオール成分等をアルファネート化、ビウレット化、2量化(ウレチジオン化)、3量化(イソシアヌレート化)、アダクト化、カルボジイミド化反応等により誘導体化したもの、及びそれらの混合物が挙げられる。これらは1種または2種以上で使用できる。
脂肪族ジイソシアネートとは分子中に飽和脂肪族基を有する化合物であり、例えば、1,4-ジイソシアナトブタン、1,5-ジイソシアナトペンタン、1,6-ジイソシアナトヘキサン(別名:ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI))、1,6-ジイソシアナト-2,2,4-トリメチルヘキサン、2,6-ジイソシアナトヘキサン酸メチル(リジンジイソシアネート)等が挙げられる。一方、脂環式ジイソシアネートとは、分子中に環状脂肪族基を有する化合物であり、例えば、5-イソシアナト-1-イソシアナトメチル-1,3,3-トリメチルシクロヘキサン(イソホロンジイソシアネート)、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(水添キシリレンジイソシアネート)、ビス(4-イソシアナトシクロヘキシル)メタン(水添ジフェニルメタンジイソシアネート)、1,4-ジイソシアナトシクロヘキサン等が挙げられる。この中でも脂肪族ジイソシアネート(特にHDI)は耐候性と柔軟性が非常に優れており最も好ましい。
アルコール成分としては、例えば、メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、1-ブタノール、2-ブタノール、イソブタノール、1-ペンタノール、2-ペンタノール、イソアミルアルコール、1-ヘキサノール、2-ヘキサノール、1-ヘプタノール、1-オクタノール、2-エチル-1-ヘキサノール、3,3,5-トリメチル-1-ヘキサノール、トリデカノール、ペンタデカノール、パルミチルアルコール、ステアリルアルコール、シクロペンタノール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、トリメチルシクロヘキサノール等が挙げられる。これらは1種または2種以上で使用することができる。
ポリオール成分としては、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリオレフィン系ポリオール等が挙げられる。本発明では特に、ポリプロピレントリオール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のポリエーテルポリオールが好適である。これらは1種または2種以上で使用することができる。
本発明では、(B)成分として、固形分中のイソシアネート基含有量が14重量%未満(好ましくは2重量%以上13重量%以下)であるポリイソシアネート化合物(b1)(以下「(b1)成分」ともいう)及び、イソシアネート基含有量が14重量%以上(好ましくは15重量%以上30重量%以下、より好ましくは16重量%以上28重量%以下)であるポリイソシアネート化合物(b2)(以下「(b2)成分」ともいう)を含むことを特徴とする。
なお、本発明において、イソシアネート基含有量とは、ポリイソシアネート化合物の固形分中に含まれるイソシアネート基の含有量(重量%)と定義され、イソシアネート基を過剰のアミンで中和した後、塩酸による逆滴定によって求められる値である。
なお、本発明において、イソシアネート基含有量とは、ポリイソシアネート化合物の固形分中に含まれるイソシアネート基の含有量(重量%)と定義され、イソシアネート基を過剰のアミンで中和した後、塩酸による逆滴定によって求められる値である。
本発明では、上記(b1)成分、及び上記(b2)成分を併用することによって、下地面への密着性及び追従性等において優れた効果を発揮することができる。これにより、被膜形成初期段階から、水に対する耐性を十分に発揮するとともに、その効果を長期にわたり発揮し続けることができる。また、上記(b1)成分及び上記(b2)成分の併用は、下地面に対する追従性に優れ、特に、下地面がシーリング材を有するものである場合にとりわけ有利であり、シーリング材が充填された連結部付近における被膜の膨れ、割れ、剥れ等を抑制し、長期にわたり仕上り性を保持する効果に寄与できる。さらに、耐汚染性において優れた効果を発揮することができる。
この場合、固形分換算にて、(B)成分中に、上記(b1)成分を好ましくは20~90重量%(より好ましくは30~80重量%、さらに好ましくは45~75重量%)含むことが望ましい。また、固形分換算にて、(B)成分中に、上記(b2)成分を好ましくは10~80重量%(より好ましくは20~70重量%、さらに好ましくは25~55重量%)含むことが望ましい。また、上記(b1)成分と上記(b2)成分の重量比率[(b1)/(b2)]は、好ましくは0.5以上(より好ましくは0.6~8、さらに好ましくは0.7~5、特に好ましくは1~3)であることが望ましい。このような範囲の場合、上記効果をよりいっそう高めることができる。
ポリイソシアネート化合物(B)の混合比率は、ポリオール化合物(A)の水酸基に対する、ポリイソシアネート化合物(B)のイソシアネート基の当量比、すなわちNCO/OH比を考慮して設定すればよい。NCO/OH比は、好ましくは0.8~2.0(より好ましくは1.0~1.8、さらに好ましくは1.1~1.6)である。このような比率であれば、本発明の効果をいっそう高めることができる。
本発明の被覆材において、樹脂成分(上記(A)成分及び上記(B)成分の合計)の固形分は、被覆材中に好ましくは25~75重量%(より好ましくは35~70重量%)である。被覆材における樹脂成分の固形分{塗装時の被覆材の重量を基準としたとき、その中に占める樹脂成分の重量比率}がこのような比率であることにより、下地面の凹凸に沿って、被覆材を満遍なく塗着しやすくなり、凹凸模様を活かしつつ、下地面の劣化抑制、長期にわたる美観性保持等において優れた性能を備えたクリヤー被膜を形成する効果を高めることができる。なお、樹脂成分の固形分は、JIS K5601-1-2の方法にて測定される値であり、加熱温度は105℃、加熱時間は60分である。
本発明の被覆材は、上記成分に加えて、シリケート化合物(C)(以下「(C)成分」ともいう」)を含むことが好ましい。(C)成分を含むことにより、下地面への密着性、耐候性をよりいっそう高めることができる。さらに、形成被膜に親水性を付与できるため、耐汚染性においても有利である。
このような(C)成分としては、テトラアルコキシシラン、テトラアルコキシシランの縮合物、及びこれらの変性物等が使用できる。テトラアルコキシシランとしては、例えばテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラn-プロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラn-ブトキシシラン、テトライソブトキシシラン、テトラsec-ブトキシシラン、テトラt-ブトキシシラン、テトラフェノキシシラン、モノエトキシトリメトキシシラン、モノブトキシトリメトキシシラン、モノペントキシトリメトキシシラン、モノヘトキシトリメトキシシラン、ジメトキシジエトキシシラン、ジメトキシジブトキシシラン等が挙げられる。これらは1種または2種以上で使用できる。
本発明では、炭素数が1以上2以下のアルコキシル基と、炭素数が3以上12以下のアルコキシル基を含有するテトラアルコキシシランの縮合物(c1)(以下「(c1)成分」という。)を使用することが好ましい。特に、(c1)成分としては、その化合物全体のアルコキシル基のうち、5重量%以上50重量%以下が炭素数3以上12以下のアルコキシル基となるようにしたものが好適である。
炭素数3以上12以下のアルコキシル基としては、例えば、n-プロポキシ基、n-ブトキシ基、n-ペンチルオキシ基、n-ヘキシルオキシ基、n-オクチルオキシ基、n-ドデシルオキシ基等の直鎖アルコキシル基、イソプロポキシ基、イソブトキシ基、t-ブトキシ基、sec-ブトキシ基、イソペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、イソヘキシルオキシ基、3-メチルペンチルオキシ基、1-メチルヘキシルオキシ基、1-エチルペンチルオキシ基、2,3-ジメチルブトキシ基、1,5-ジメチルヘキシルオキシ基、2-エチルヘキシルオキシ基、1-メチルヘプチルオキシ基、t-オクチルオキシ基等の分岐アルコキシル基等が挙げられる。
このような(c1)成分は、公知の方法により製造することができる。(c1)成分の製造方法としては、例えば、炭素数1以上2以下のアルコキシル基を有するテトラアルコキシシラン縮合物を、炭素数3以上12以下のアルコールで変性する方法等が挙げられる。
(C)成分の混合比率は、上記(A)成分の樹脂固形分100重量部に対して、好ましくは0.1~50重量部(より好ましくは0.5~30重量部)である。(C)成分がこのような範囲であれば、優れた密着性向上効果、耐汚染性効果等が得られる。
また、上記(B)成分と上記(C)成分の混合比率は、上記(B)成分の固形分100重量部に対して、(C)成分が好ましくは5~80重量部(より好ましくは10~60重量部)である。(C)成分がこのような範囲であれば、優れた密着性向上効果、耐汚染性効果等が得られる。
本発明における被覆材は、可視光透過性を有する被膜を形成するもの、すなわちクリヤー被覆材である。これにより、透明性を有する被膜を形成することができ、下地面の色彩(単色、多色模様等)を活かした仕上りを得ることが可能となる。この可視光透過性は、下地面が視認できる程度であればよく、被膜は無色透明、着色透明のいずれであってもよく、また艶有り、艶消し(7分艶、5分艶、3分艶等を含む)のいずれであってもよい。着色透明の被膜は、例えば、着色顔料、染料等を含む被覆材によって形成できる。艶消しの被膜は、例えば、体質顔料、艶消し剤等を含む上塗材によって形成できる。
可視光透過性の程度は、可視光透過率で示すことができる。可視光透過率は、好ましくは30%以上(より好ましくは35~100%、さらに好ましくは40~95%)である。なお、可視光透過率は、膜厚30μmの被膜について、波長580nmの光の透過率を、分光光度計を用いて測定した値(被膜なし(空気)の場合を透過率100%とする)である。
このような可視光透過性を得るには、例えば、被覆材中の着色顔料比率を低く設定すればよい。被覆材中の着色顔料比率は、好ましくは10重量%以下(より好ましくは5重量%以下、さらに好ましくは0~3重量%)である。被覆材が着色顔料を含まない態様も好適である。
本発明における被覆材は、好ましくは紫外線透過率が30%以下(より好ましくは20%以下、さらに好ましくは0~15%)である被膜を形成するものである。本発明では、紫外線透過率が上記範囲内であることにより、太陽光に対する耐性等を高めることができ、変色、ひび割れ等の劣化抑制、美観性保持等の効果を高めることが可能となる。なお、紫外線透過率は、膜厚30μmの被膜について、波長350nmの光の透過率を、分光光度計を用いて測定した値(被膜なし(空気)の場合を透過率100%とする)である。
このような紫外線透過率を得る手段としては、例えば、
(イ)紫外線吸収性基を有する樹脂成分を含有する被覆材を使用する。
(ロ)紫外線吸収剤を含有する被覆材を使用する。
(ハ)紫外線遮蔽性粉体を含む被覆材を使用する。
等が挙げられる。これらの手段は、単独で採用してもよいし、組み合わせて採用してもよい。
(イ)紫外線吸収性基を有する樹脂成分を含有する被覆材を使用する。
(ロ)紫外線吸収剤を含有する被覆材を使用する。
(ハ)紫外線遮蔽性粉体を含む被覆材を使用する。
等が挙げられる。これらの手段は、単独で採用してもよいし、組み合わせて採用してもよい。
上記(イ)では、例えば、樹脂成分として、樹脂構成成分中に紫外線吸収性基含有モノマーを含む化合物等を使用すればよい。この場合、当該化合物中における紫外線吸収性基含有モノマーの比率は、好ましくは0.05~10重量%、より好ましくは0.1~5重量%である。
上記(ロ)における紫外線吸収剤(重合性不飽和二重結合を有する化合物を除く)としては、例えば、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤、サリチレート系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、ベンゾエート系紫外線吸収剤、マロン酸エステル系紫外線吸収剤、シュウ酸アニリド系紫外線吸収剤等が挙げられる。このうち、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、例えば、2,4-ジヒドロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン-5-スルホン酸、2-ヒドロキシ-4-n-オクトキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-n-ドデシルオキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-ベンジルオキシベンゾフェノン、ビス(5-ベンゾイル-4-ヒドロキシ-2-メトキシフェニル)メタン、2,2’-ジヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、2,2’-ジヒドロキシ-4,4’ジメトキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’-テトラヒドロキシベンゾフェノン、4-ドデシルオキシ-2-ヒドロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシ-2’-カルボキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-ステアリルオキシベンゾフェノン等が挙げられる。ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、例えば、2-(2-ヒドロキシ-5-t-ブチルフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール、3-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-5-(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシアルキルエステル、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4,6-ビス(1-メチル-1-フェニルエチル)フェノール、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-6-(1-メチル-1-フェニルエチル)-4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)フェノール、メチル3-(3-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-5-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネートとポリエチレングリコールの反応生成物等が挙げられる。トリアジン系紫外線吸収剤としては、例えば、2-(4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン-2-イル)-5-ヒドロキシフェニル誘導体、2-(2,4-ジヒドロキシフェニル)-4,6-ビス-(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジンと(2-エチルヘキシル)-グリシド酸エステルの反応生成物、2,4-ビス「2-ヒドロキシ-4-ブトキシフェニル]-6-(2,4-ジブトキシフェニル)-1,3-5-トリアジン等が挙げられる。これらは、1種または2種以上で使用できる。紫外線吸収剤の混合比率は、樹脂成分の固形分100重量部に対し、好ましくは0.05~10重量部、より好ましくは0.1~5重量部である。
上記(ハ)における紫外線遮蔽性粉体としては、紫外線を吸収及び/または反射する性能を有するものが使用でき、例えば、アルミナ、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、沈降性硫酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、窒化ホウ素、オキシ塩化ビスマス、リン酸亜鉛、雲母、寒水石、タルク、珪藻土、白土、カオリン、クレー、陶土、バライト粉、珪砂、珪石粉、ホワイトカーボン、金属粉、有機樹脂粉体等が挙げられる。これらは、1種または2種以上で使用できる。紫外線遮蔽性粉体の平均粒子径は、好ましくは1~200nmである。上記(ハ)においては、可視光透過性が確保できる範囲内で、紫外線遮蔽性粉体の混合比率を設定することが望ましい。
本発明における被覆材は、上記成分以外に、本発明の効果を著しく阻害しない範囲内において、必要に応じ、公知の添加剤、例えば、骨材、色粒、着色顔料、体質顔料、染料、艶消し剤、増粘剤、湿潤剤、脱水剤、レベリング剤、可塑剤、繊維、凍結防止剤、造膜助剤、防腐剤、防黴剤、防藻剤、抗菌剤、分散剤、消泡剤、光安定剤、酸化防止剤、密着性付与剤、低汚染化剤、親水化剤、撥水剤、架橋剤、硬化促進剤、触媒、溶剤等を含むものであってもよい。
本発明の被覆材は、上記非水系溶剤、樹脂成分、及び必要に応じ上述の各種成分を常法によって均一に混合することで製造できる。被覆材の形態は、例えば、1液型、2液型、またはそれ以上の多液型とすることができる。被覆材の形態の好適な一例として、例えば、少なくともポリオール化合物を含む主剤と、少なくともポリイソシアネート化合物を含む硬化剤からなる2液型の形態等が挙げられる。シリケート化合物を含む場合は、硬化剤に配合することが好適である。
本発明における被覆材は、好ましくは伸び率が20%以上(より好ましくは40%以上、さらに好ましくは50%以上、特に好ましくは60%以上)である被膜を形成するものである。本発明では、伸び率が上記範囲内であることにより、水に対する耐性等を高めることができ、変色、ひび割れ等の劣化抑制、美観性保持等の効果を一層高めることが可能となる。伸び率の上限は、好ましくは300%以下、より好ましくは200%以下である。伸び率の上限がこのような範囲内であることにより、耐汚染性等の点で好適である。
なお、被覆材における伸び率は、JIS A6909「7.26伸び試験」の「標準時の伸び試験」の方法によって測定した値(23℃時の伸び率)である。ただし、試験片としては、乾燥膜厚80μmのものを使用する。
本発明では、このような被覆材を塗付(塗装)することにより、クリヤー被膜を形成することができる。被覆材は、下地面に対し直接塗装することができるが、改装の場合は必要に応じ各種前処理を行っておくこともできる。前処理としては、例えば、劣化の著しい既存被膜の除去、高圧水洗等による汚染物質等の除去、パテ、フィラー等による補修、表面形状の復元等が挙げられる。既存壁面において、新たにシーリング材を打設した場合は、シーリング材の打設後、概ね2~10日後に被覆材を塗付することが望ましい。
被覆材としては、上述の条件を満たす1種または2種以上の被覆材が使用できる。本発明では、このような被覆材を塗り重ねることもできる。例えば、1種の被覆材を複数回塗り重ねてもよいし、2種以上の被覆材を塗り重ねてもよい。塗り重ねを行う際には、適宜インターバルを設け、被膜を乾燥させることもできる。
被覆材の塗付においては、公知の塗装器具を用いることができる。塗装器具としては、例えば、スプレー、ローラー、刷毛等を使用することができる。被覆材は、必要に応じ適宜希釈した後に塗装に供することができる。
被覆材塗装時の塗付け量は、好ましくは100~600g/m 2(より好ましくは150~500g/m 2)である。被覆材の塗付け量の下限が上記値であることにより、クリヤー被膜に、太陽光や水への耐性が十分に付与され、下地面に起因する変色、ひび割れ等の劣化抑制、長期にわたる美観性保持等の点で好適である。被覆材の塗付け量の上限が上記値であることにより、下地面の凹凸模様等を活かした仕上りを得ることができる。なお、被覆材を塗り重ねた場合は、合計の塗付け量が上記範囲内となることが望ましい。被覆材の塗り回数は、好ましくは1~3回である。
塗装時の被覆材の粘度は、好ましくは0.1~10Pa・s、より好ましくは0.2~5Pa・sである。上塗材の粘度がこのような範囲内であることにより、本発明の効果を安定して得ることができる。なお、ここに言う粘度は、BH型粘度計による20rpmにおける粘度(4回転目の指針値)を測定することにより求められる値であり、測定温度は23℃である。
被覆材塗付後の乾燥は、常温(好ましくは-10℃以上50℃以下、より好ましくは5℃以上45℃以下)で行えばよく、必要に応じ加熱することもできる。
このような被覆材によって形成されるクリヤー被膜の膜厚(塗り重ねた場合は、塗り重ね後の合計膜厚)は、好ましくは30μm以上(より好ましくは50μm以上、さらに好ましくは60μm以上、特に好ましくは65μm超、最も好ましくは70μm以上)である。クリヤー被膜の膜厚の上限は特に限定されないが、好ましくは300μm以下、より好ましくは250μm以下、さらに好ましくは200μm以下である。なお、本発明における膜厚は、乾燥膜厚のことであり、1種または2種以上の上塗材を塗り重ねた場合は、塗り重ね後の合計乾燥膜厚である。
以下に実施例を示し、本発明の特徴をより明確にする。
使用した原料を下記に示す。
(A)ポリオール化合物
・(A-1)非水分散型アクリルポリオール、水酸基価:40KOHmg/g、重量平均分子量:70000、固形分:50重量%、媒体:ミネラルスピリット(アニリン点42℃)
・(A-2)非水分散型シリコーン含有アクリルポリオール、水酸基価:55KOHmg/g、重量平均分子量:70000、固形分:50重量%、媒体:ミネラルスピリット(アニリン点42℃)
・(A-3)含フッ素ポリオール溶液、水酸基価:33KOHmg/g、固形分:60重量%、媒体:ミネラルスピリット(アニリン点42℃)
(B)イソシアネート化合物
・(B-1)1,6-ジイソシアナトヘキサン誘導体、イソシアネート基含有量:12重量%、固形分:100重量%
・(B-2)1,6-ジイソシアナトヘキサン誘導体、イソシアネート基含有量:21重量%、固形分:100重量%
・(B-3)1,6-ジイソシアナトヘキサン誘導体、イソシアネート基含有量:17重量%、固形分:100重量%
・(B-4)1,6-ジイソシアナトヘキサン誘導体、イソシアネート基含有量:14.8重量%、固形分:100重量%
なお、(B-1)は(b1)成分であり、(B-2)~(B-4)は(b2)成分である。
(C)シリケート化合物
・(C-1)テトラメトキシシラン化合物のi-ブチルアルコール変性物(平均縮合度4、エステル交換率30%、シリカ残存比率40%)
・非水系溶剤A:ソルベントナフサ(アニリン点13℃)
・非水系溶剤B:ミネラルスピリット(アニリン点42℃)
・添加剤A:紫外線吸収剤、光安定剤
・添加剤B:消泡剤、増粘剤等
(A)ポリオール化合物
・(A-1)非水分散型アクリルポリオール、水酸基価:40KOHmg/g、重量平均分子量:70000、固形分:50重量%、媒体:ミネラルスピリット(アニリン点42℃)
・(A-2)非水分散型シリコーン含有アクリルポリオール、水酸基価:55KOHmg/g、重量平均分子量:70000、固形分:50重量%、媒体:ミネラルスピリット(アニリン点42℃)
・(A-3)含フッ素ポリオール溶液、水酸基価:33KOHmg/g、固形分:60重量%、媒体:ミネラルスピリット(アニリン点42℃)
(B)イソシアネート化合物
・(B-1)1,6-ジイソシアナトヘキサン誘導体、イソシアネート基含有量:12重量%、固形分:100重量%
・(B-2)1,6-ジイソシアナトヘキサン誘導体、イソシアネート基含有量:21重量%、固形分:100重量%
・(B-3)1,6-ジイソシアナトヘキサン誘導体、イソシアネート基含有量:17重量%、固形分:100重量%
・(B-4)1,6-ジイソシアナトヘキサン誘導体、イソシアネート基含有量:14.8重量%、固形分:100重量%
なお、(B-1)は(b1)成分であり、(B-2)~(B-4)は(b2)成分である。
(C)シリケート化合物
・(C-1)テトラメトキシシラン化合物のi-ブチルアルコール変性物(平均縮合度4、エステル交換率30%、シリカ残存比率40%)
・非水系溶剤A:ソルベントナフサ(アニリン点13℃)
・非水系溶剤B:ミネラルスピリット(アニリン点42℃)
・添加剤A:紫外線吸収剤、光安定剤
・添加剤B:消泡剤、増粘剤等
(被覆材1)
・主剤の製造
(A-1)成分80重量部、非水系溶剤A12重量部、添加剤A3重量部、及び添加剤B5重量部を混合、攪拌し主剤1を製造した。
・硬化剤の製造
(B-1)成分6重量部、(B-2)成分4重量部、及び非水系溶剤B10重量部を混合、攪拌し硬化剤1を製造した。
・被覆材の調製
主剤1(100重量部)と硬化剤1(20重量部)を混合([NCO]/[OH]=1.3)撹拌して被覆材1を得た。
・主剤の製造
(A-1)成分80重量部、非水系溶剤A12重量部、添加剤A3重量部、及び添加剤B5重量部を混合、攪拌し主剤1を製造した。
・硬化剤の製造
(B-1)成分6重量部、(B-2)成分4重量部、及び非水系溶剤B10重量部を混合、攪拌し硬化剤1を製造した。
・被覆材の調製
主剤1(100重量部)と硬化剤1(20重量部)を混合([NCO]/[OH]=1.3)撹拌して被覆材1を得た。
(被覆材2~18)
表1、2の配合に従い、主剤及び硬化剤を調製し、それらを混合して被覆材を得た。
表1、2の配合に従い、主剤及び硬化剤を調製し、それらを混合して被覆材を得た。
(実施例1~13、比較例1~5)
各被覆材について、以下の評価を行った。その結果を表3、4に示す。
各被覆材について、以下の評価を行った。その結果を表3、4に示す。
○試験I
窯業系サイディングボート(最表層塗膜として無機質クリヤー被膜を有するもの)の全面に対し、被覆材を塗付け量110g/m 2にてスプレー塗装し、6時間乾燥後に水に1時間浸漬し、引き上げた際の被膜の表面状態を目視で評価した。なお、塗装ないし養生の工程は、すべて標準状態(気温23℃、相対湿度50%)下で行った。評価は、異常が認められなかったものを「A」、光沢低下、白化等の異常が認めたれたものを「C」とする3段階(優;A>B>C;劣)にて行った。
窯業系サイディングボート(最表層塗膜として無機質クリヤー被膜を有するもの)の全面に対し、被覆材を塗付け量110g/m 2にてスプレー塗装し、6時間乾燥後に水に1時間浸漬し、引き上げた際の被膜の表面状態を目視で評価した。なお、塗装ないし養生の工程は、すべて標準状態(気温23℃、相対湿度50%)下で行った。評価は、異常が認められなかったものを「A」、光沢低下、白化等の異常が認めたれたものを「C」とする3段階(優;A>B>C;劣)にて行った。
○試験II
(試験体作製)
既存壁面として、屋外曝露により劣化した灰色の窯業系サイディングボート(表面にタイル目地調の凸部と凹部(目地)、凸部にはさらに不定形の凹凸模様を有し、最表層塗膜として無機質クリヤー被膜を有するもの)を用意した。この既存壁面の全面に対し、上塗材を塗付け量110g/m 2にてスプレー塗装し、3時間乾燥後、再度塗付け量110g/m 2にてスプレー塗装し、14日間乾燥養生することにより、試験体を作製した。なお、塗装ないし養生の工程は、すべて標準状態(気温23℃、相対湿度50%)下で行った。
(試験体作製)
既存壁面として、屋外曝露により劣化した灰色の窯業系サイディングボート(表面にタイル目地調の凸部と凹部(目地)、凸部にはさらに不定形の凹凸模様を有し、最表層塗膜として無機質クリヤー被膜を有するもの)を用意した。この既存壁面の全面に対し、上塗材を塗付け量110g/m 2にてスプレー塗装し、3時間乾燥後、再度塗付け量110g/m 2にてスプレー塗装し、14日間乾燥養生することにより、試験体を作製した。なお、塗装ないし養生の工程は、すべて標準状態(気温23℃、相対湿度50%)下で行った。
(試験II-1)
上記方法で作製した試験体について、水浸漬7日後、凹凸模様の各部位の被膜にカッターナイフでクロスカットを入れ、このクロスカット部分にテープを貼り付けて剥ぐことにより密着性を評価した。評価は、剥れが認められなかったものを「AA」、剥れが多く認められたものを「C」とする4段階(優;AA>A>B>C;劣)にて行った。
上記方法で作製した試験体について、水浸漬7日後、凹凸模様の各部位の被膜にカッターナイフでクロスカットを入れ、このクロスカット部分にテープを貼り付けて剥ぐことにより密着性を評価した。評価は、剥れが認められなかったものを「AA」、剥れが多く認められたものを「C」とする4段階(優;AA>A>B>C;劣)にて行った。
(試験II-2)
上記方法で作製した試験体に対し、カーボン分散液(15%)を吹付けし、乾燥(23℃、1日)後に水洗した。試験体表面のカーボンの残存具合を目視にて観察し、カーボンの残存が軽微であったものを「A」、カーボンの残存が著しいものを「C」とする3段階(優;A>B>C;劣)にて行った。
上記方法で作製した試験体に対し、カーボン分散液(15%)を吹付けし、乾燥(23℃、1日)後に水洗した。試験体表面のカーボンの残存具合を目視にて観察し、カーボンの残存が軽微であったものを「A」、カーボンの残存が著しいものを「C」とする3段階(優;A>B>C;劣)にて行った。
(試験II-3)
上記方法で作製した試験体について、促進耐候性試験機(メタルウェザー;ダイプラウィンテス株式会社製)による曝露を1500時間行った後、試験体表面の外観変化(光沢、色、浮き、剥れ、ひび割れの状態)を観察した。評価は、その外観変化を曝露前の試験体と比較し、「AA:変化なし」、「C:光沢低下、変色、浮き、剥れまたはひび割れ進行あり」とする4段階(優;AA>A>B>C;劣)にて行った。
上記方法で作製した試験体について、促進耐候性試験機(メタルウェザー;ダイプラウィンテス株式会社製)による曝露を1500時間行った後、試験体表面の外観変化(光沢、色、浮き、剥れ、ひび割れの状態)を観察した。評価は、その外観変化を曝露前の試験体と比較し、「AA:変化なし」、「C:光沢低下、変色、浮き、剥れまたはひび割れ進行あり」とする4段階(優;AA>A>B>C;劣)にて行った。
○試験III(目地部追従性)
既存壁面として、屋外曝露により劣化した灰色の窯業系サイディングボート(同上)2枚を併設し、板間の連結部(幅10mm)に変性シリコーン系シーリング材(樹脂成分:アルコキシシリル基含有ポリエーテル重合体、可塑剤含有量:1重量%未満)を充填したものを塗装対象の基材とした。
上記基材の全面に対し、上塗材を塗付け量110g/m 2にてスプレー塗装し、3時間乾燥後、再度塗付け量110g/m 2にてスプレー塗装し、14日間乾燥養生することにより、試験体を作製した。なお、塗装ないし養生の工程は、すべて標準状態(気温23℃、相対湿度50%)下で行った。
既存壁面として、屋外曝露により劣化した灰色の窯業系サイディングボート(同上)2枚を併設し、板間の連結部(幅10mm)に変性シリコーン系シーリング材(樹脂成分:アルコキシシリル基含有ポリエーテル重合体、可塑剤含有量:1重量%未満)を充填したものを塗装対象の基材とした。
上記基材の全面に対し、上塗材を塗付け量110g/m 2にてスプレー塗装し、3時間乾燥後、再度塗付け量110g/m 2にてスプレー塗装し、14日間乾燥養生することにより、試験体を作製した。なお、塗装ないし養生の工程は、すべて標準状態(気温23℃、相対湿度50%)下で行った。
上記方法で作成した試験体について、水浸漬18時間・-20℃3時間静置・50℃3時間静置を1サイクルとする温冷繰返し試験を合計10サイクル行った後、各部位(連結部、板部)の被膜外観を確認し、不具合(膨れ、剥れ、割れ等)の発生の状態を評価した。評価は、不具合発生が認められなかったものを「AA」、明らかに不具合発生が認められたものを「C」とする4段階(優:AA>A>B>C:劣)で行った。
Claims (2)
- 非水系溶剤及び樹脂成分を含む被覆材であって、
上記樹脂成分は、ポリオール化合物(A)とポリイソシアネート化合物(B)とを含み、
上記ポリイソシアネート化合物(B)は、イソシアネート基含有量が14重量%未満であるポリイソシアネート化合物(b1)及び、イソシアネート基含有量が14重量%以上であるポリイソシアネート化合物(b2)を含み、
上記被覆材は、可視光透過性を有する被膜を形成するものであることを特徴とする被覆材。 - 上記ポリイソシアネート化合物中(B)に、前記ポリイソシアネート化合物(b1)を20~90重量%含むことを特徴とする請求項1に記載の被覆材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022150072A JP2024044511A (ja) | 2022-09-21 | 2022-09-21 | 被覆材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022150072A JP2024044511A (ja) | 2022-09-21 | 2022-09-21 | 被覆材 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2024044511A true JP2024044511A (ja) | 2024-04-02 |
Family
ID=90479912
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022150072A Pending JP2024044511A (ja) | 2022-09-21 | 2022-09-21 | 被覆材 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2024044511A (ja) |
-
2022
- 2022-09-21 JP JP2022150072A patent/JP2024044511A/ja active Pending
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