JP4522579B2 - COMPOSITE, SUBSTRATE COATED WITH COATED COMPOSITION COMPRISING THE COMPOSITE, AND METHOD FOR PRODUCING SUBSTRATE WITH COATED - Google Patents

COMPOSITE, SUBSTRATE COATED WITH COATED COMPOSITION COMPRISING THE COMPOSITE, AND METHOD FOR PRODUCING SUBSTRATE WITH COATED Download PDF

Info

Publication number
JP4522579B2
JP4522579B2 JP2000401252A JP2000401252A JP4522579B2 JP 4522579 B2 JP4522579 B2 JP 4522579B2 JP 2000401252 A JP2000401252 A JP 2000401252A JP 2000401252 A JP2000401252 A JP 2000401252A JP 4522579 B2 JP4522579 B2 JP 4522579B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coating film
photocatalyst
weight
coating
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2000401252A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2002200455A (en
Inventor
澤 成 晴 福
川 進 瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chugoku Marine Paints Ltd
Original Assignee
Chugoku Marine Paints Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chugoku Marine Paints Ltd filed Critical Chugoku Marine Paints Ltd
Priority to JP2000401252A priority Critical patent/JP4522579B2/en
Publication of JP2002200455A publication Critical patent/JP2002200455A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4522579B2 publication Critical patent/JP4522579B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【0001】
【発明の技術分野】
本願発明は、塗膜などの複合体、その複合体からなる塗膜で被覆された基材、塗膜付き基材の製造方法に関し、さらに詳しくは、例えば、金属パネル等の建築資材表面に設ければ、膜厚性と防食性に優れ、かつ耐汚染性、耐久性、表面硬度に優れた塗膜を形成できる複合体、その複合体からなる塗膜で被覆された基材、およびこのような塗膜付き基材の製造方法に関する。
【0002】
【発明の技術的背景】
従来より、例えば、ガードレールやフェンスなどの道路関連資材;屋根材、胴縁、雨戸、雨樋、外壁材などの建築資材;自動車外装材等の自動車部品;エアコン室外機などの家電製品;などのように、屋外用途で使用される金属部材などは、車輌の通行に伴い跳ね飛ばされた土石が衝突して傷跡が生じたり、自動車排気ガス、車輌の通行に伴い空中に舞い上がった塵埃、雨垂れ汚染などにより著しく汚染されやすく、しかもこれら屋外用部材に一旦生じた傷跡や付着した塵埃等は容易に除去できず、これら屋外用途で使用される金属部材などの美観が著しく損なわれているという問題点がある。そのため、このような屋外用部材に使用される塗料には、耐久性、塗膜表面硬度、耐汚染性等に優れた塗膜を形成しうることが求められている。
【0003】
例えば、熱硬化性粉体塗料は、1コートで50μm厚以上の厚膜を形成可能であり、しかも防食性も良好であるため、上記のような防食性等の求められる用途に多用されている。
しかしながら、従来の粉体塗料は、耐汚染性、塗膜硬度が充分でなく、また耐久性もシリコーン樹脂系やフッ素樹脂系の高耐候性溶剤型塗料を用いた場合と比べると劣っているという問題点がある。
【0004】
そこで本発明者らは上記問題点を解決すべく鋭意研究を重ねたところ、例えば、金属板などの基材の表面に、粉体塗料からなる下塗塗膜と、特定の着色顔料含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物から形成される中間塗膜と、特定の成分を配合した光触媒含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物から形成されるトップコート塗膜とを順次積層形成すれば、膜厚性と防食性に優れ、かつ耐汚染性、耐久性、塗膜硬度(表面硬度)などの点でも著しく優れ、しかもこれら特性がバランス良く優れた塗膜等の複合体を製造できること等を見出して、本発明を完成するに至った。
【0005】
なお、(1):特開平5−31455号公報には、車両用アルミホイール等の被塗装部材に有機系成分を主成分とした塗膜層を形成するとともにこの塗膜層の表面に無機系成分を主成分とした塗膜層を形成した塗膜構造が開示され、前記有機塗膜層としては、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、ウレタン樹脂、アミノアルキド樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられ、また無機系成分を主成分とした塗膜層としては、コロイド状シリカとオルガノアルコキシシラン部分加水分解縮合物と不飽和エチレン性単量体の重合体又は共重合体とを主成分とするものが挙げられ、これらの層は相応する粉体塗料を塗布後、焼成して得られている。該塗膜構造によれば、厚膜化による外観向上、色や塗料の選択が豊富であり、塗膜表面に付着した汚れを落としやすく、塗膜に傷がつきにくいなどの効果が得られる旨記載されている。
【0006】
(2):特開平7−60184号公報には、被塗物に、熱硬化性粉体塗料を塗装焼き付けして粉体塗膜を形成させたのち、ポリシロキサン無機ポリマーを含有する塗料を塗装し、硬化反応を起こさせて無機高分子化合物を有する塗膜を粉体塗膜の上に形成させる複合塗膜形成方法が開示されている。該公報に記載の方法によれば、防食性、耐候性及び耐汚染性に優れ、かつ高硬度の塗膜を与えることができ、該塗膜は、特に屋外用途の被塗物に対して有用である旨記載されている。
【0007】
(3):特開平8−259891号公報には、(A)式Si(OR14 で表されるケイ素化合物及び/又はコロイド状シリカと、(B)式R2 Si(OR13 で表されるケイ素化合物と、(C)式R2 2Si(OR12 で表されるケイ素化合物〔各式中、R1 、R2 :1価の炭化水素基〕を原料として調製した無機塗料と、光触媒機能を有する粉末との混合液を基材に塗布することが記載されている。
【0008】
(4):特開2000−26801号公報には、下記被膜形成成分(a)〜(d)に光触媒を配合した機能性コーティング組成物が記載されている。
(a)オルガノポリシロキサンを主剤とし、それに架橋剤として官能性側鎖を有するオルガノシロキサンおよび硬化触媒が配合された組成物。
(b)セラミックス粒子に高熱用溶媒が配合された組成物。
(c)ペルヒドロポリシラザンの有機溶媒溶液。
(d)金属酸化物粉末の存在下に低分子量のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂を触媒を用いて反応させ、調製されたプレポリマー。
【0009】
(5):特開平11−188271号公報には、光触媒を難分解性結着剤を介して基体上に接着させてなる光触媒体であって、難分解性結着剤が水ガラス、コロイダルシリカ、ポリオルガノシロキサンから選ばれる少なくとも一種のケイ素化合物である光触媒体が開示されている。難分解性結着剤として、水ガラス、コロイダルシリカ、ポリオルガノシロキサン、リン酸塩、フッ素系ポリマーなどが挙げられている。また、基体上に、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂などの有機系結着剤などからなり、光触媒粒子を含有しない第1層を設け、その上に光触媒粒子と難分解性結着剤とからなる第2層を設けることができる旨記載されている。
【0010】
(6):特開2000−4280号公報には、基材の表面にシリカ系ないしシリコーン系の被膜形成塗布液を特定の方法で塗布し、次いで得られた塗膜を硬化させる被膜形成方法が開示されている。該公報には、基材として不飽和ポリエステル樹脂塗料、粉体塗料等の各種塗装面が挙げられている。また、該被膜形成塗布液には、光触媒能を有する二酸化チタン、過酸化チタン等の金属化合物粒子を含んでもよい旨記載されている。また、該公報には、ポリエステルメラミン白色塗装鉄板の表面に、エチルシリケートの部分加水分解物(酸触媒含有)を含むエタノール水溶液を塗布硬化させ、次いで得られた基材(中間層)の表面に、二酸化チタン微粒子と、バインダーとしての二酸化珪素の部分加水分解物とを含むアルコール性分散液を塗布硬化させた態様が示されている。
【0011】
また、(7):特開2000−51782号公報には、塗布液に蛍光色素を含有させて塗膜から発せられる蛍光により基材の塗布部と未塗布部を識別して塗布作業をする方法が開示されている。塗布液として、光触媒を含むシリカ系ないしシリコーン系の被膜形成塗布液を基材に塗布することが記載され、基材として、不飽和ポリエステル系樹脂塗料、粉体塗料等の各種塗装面が挙げられている。また、該公報には、ポリエステルメラミン白色塗装鉄板の表面に、エチルシリケートの部分加水分解物(酸触媒含有)と、蛍光増白剤を含むエタノール水溶液を塗布硬化させ、次いで、得られた基材(中間層)の表面に、二酸化チタン微粒子と、バインダーとしてのエチルシリケートの部分加水分解物と、蛍光増白剤とを含むアルコール性分散液を塗布硬化させた態様が示されている。
【0012】
しかしながら、これら(1)〜(7)の何れの公報に記載の塗膜においても、金属等の基材表面への付着性、膜厚性、防食性、耐久性、塗膜硬度、耐汚染性などの特性の点およびそのバランスの点でさらなる改良の余地があった。
また、これら何れの公報においても、金属板などの基材の表面に、粉体塗料からなる下塗塗膜と、特定の着色顔料含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物から形成される中間塗膜と、特定の成分を配合した光触媒含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物から形成されるトップコート塗膜とを順次積層形成すれば、基材との密着性に優れることは元より、膜厚性、防食性、耐久性、塗膜硬度に加えて、耐汚染性などの点でも著しく優れ、しかもこれらの特性のバランスの点でも優れた塗膜等の複合体、塗膜付き基材などを製造できることなどは記載も示唆もされていない。
【0013】
【発明の目的】
本発明は、上記のような従来技術に伴う問題点を解決しようとするものであって、膜厚性と防食性に優れ、しかも耐久性、塗膜硬度、耐汚染性などの点でも著しく優れた塗膜などの複合体、塗膜付き基材、およびその製造方法を提供することを目的としている。
【0014】
【発明の概要】
本発明に係る複合体は、
(I)粉体塗料から形成される下塗塗膜と、
(II)該下塗粉体塗膜(I)上に設けられ、着色顔料含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物から形成される中間塗膜と、
(III)該中間塗膜(II)上に設けられ、光触媒含有硬化性ポリシロキサン系無機塗 料組成物から形成されるトップコート塗膜とを有し、
上記着色顔料含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物が、
(A)着色顔料と、
(B)オルガノシロキサン、その部分加水分解縮合物または硬化性オルガノポリシロキサンと、必要に応じて
(C)上記(B)成分用の硬化用触媒と
を含有し、
上記光触媒含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物が、
(D)酸化チタンを主成分とする硬化塗膜活性化用光触媒と、
(B)オルガノシロキサン、その部分加水分解縮合物または硬化性オルガノポリシロキサンと、必要に応じて
(C)上記(B)成分用の硬化用触媒と
を含有することを特徴としている。
【0015】
本発明においては、上記粉体塗料が、フッ素樹脂系粉体塗料、ポリエステル樹脂系粉体塗料、エポキシ樹脂系粉体塗料、アクリル樹脂系粉体塗料およびウレタン樹脂系粉体塗料からなる群から選ばれた少なくとも1種の塗料であることが好ましい。
本発明においては、上記酸化チタンが、アナターゼ型酸化チタンであることが好ましく、さらには、上記酸化チタンが、平均粒子径7〜250nmのアナターゼ型酸化チタンであることが望ましい。
【0016】
本発明においては、上記着色顔料含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物および/または光触媒含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物が、さらに、(E)重合性シリコーン(メタ)アクリレート共重合体を含有することが好ましく、さらには、上記重合性シリコーン(メタ)アクリレート共重合体(E)が、アクリルシリコーンであることが望ましい。
【0017】
本発明においては、上記光触媒含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物が、成分(B)と(C)と(D)と(E)との合計を100重量部とするとき、
成分(B)を20〜80重量部、好ましくは30〜70重量部の量で、
成分(C)を0〜10重量部、好ましくは0.01〜5重量部の量で、および
成分(D)を20〜80重量部、好ましくは30〜70重量部の量で、
成分(E)を0〜50重量部、好ましくは0〜40重量部の量で含有していることが望ましい。
【0018】
本発明においては、上記(B)成分用の硬化用触媒(C)が、カルボン酸金属塩、アミン類、酸類、アルカリ触媒、チタニウム化合物、ハロゲン化シランであることが好ましい。
本発明においては、上記光触媒含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物が、さらに、(A)着色顔料を含有していてもよい。
【0019】
本発明においては、上記光触媒含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物が、さらに、(F)無機系バインダーとしてオルガノシリカゾルを含有していてもよい。
本発明においては、上記複合体が塗膜、特に基材上に、複合体の下塗塗膜(I)側が基材と密着あるいは対向するように設けられた塗膜であることが望ましい。
【0020】
本発明に係る塗膜付き基材は、基材と、該基材表面に設けられた上記の複合体からなる塗膜とからなり、該複合体の下塗塗膜(I)側は基材と直接または他の層を介して密着していることを特徴としている。
本発明に係る塗膜付き基材は、上記基材が金属パネル、建築資材であることが望ましい。
【0021】
本発明に係る塗膜付き基材の製造方法は、基材表面に、
粉体塗料(I)を塗布し、硬化させ、
得られた下塗塗膜(I)の表面に、上記の着色顔料含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物を塗布し、硬化させ、次いで、
得られた中間塗膜(II)の表面に、上記の光触媒含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物を塗布し、硬化させてトップコート塗膜(III)を形成することを特徴としている。
【0022】
本発明によれば、例えば、金属パネル等の建材表面に設けることにより、膜厚性と防食性に優れ、かつ耐汚染性、耐久性、表面硬度などに優れた塗膜を形成できる複合体、その複合体からなる塗膜で被覆された基材、およびこのような塗膜付き基材の製造方法が提供される。
【0023】
【発明の具体的説明】
以下、本発明に係る複合体、その複合体からなる塗膜で被覆された基材、塗膜付き基材の製造方法について、具体的に説明する。
<複合体>
本発明に係る複合体は、粉体塗料から形成され、下塗層となる下塗塗膜(I)と、下塗塗膜(I)上に設けられ、着色顔料含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物(単に着色塗料とも言う。)から形成され、中塗層となる中間塗膜(II)と、該中間塗膜(II)上に設けられ、光触媒含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物(単に光触媒含有無機塗料とも言う。)から形成され、上塗層となるトップコート塗膜(III)とを有している。
【0024】
この複合体は、各種形状を採ることができ、例えば、塗膜、シート、フィルム、基板等の他、各種成形体、例えば、容器、袋等であってもよい。
この複合体が塗膜の場合、金属等の基材表面に、その下塗塗膜(I)側面が基材と直接または他の層(例:シーラー)を介して密着するように設けられていてもよい。このように該複合体が、金属等(例:ガードレール、フェンス、建築資材用の金属パネル、電気製品、自動車部品といったような金属加工製品)の基材表面に設けられた塗膜の場合、該塗膜は、膜厚性と防食性とに優れかつ耐汚染性、耐久性、表面硬度にバランス良く優れている。特に、ガードレール、自動車外装材や建築資材など、汚染の著しい屋外用途の部材表面に、該塗膜(複合体)をその下塗塗膜(I)側面が基材と密着するように設ければ、上記特性がバランス良く発揮される。
【0025】
被塗物基材の材質としては、無機物でも有機物でもよく、具体的には、金属例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス、銅、亜鉛など;各種ガラス質;陶器;磁器;コンクリート;石材などのセラミック;天然板、合板等の木質板;各種プラスチック板;及びそれらの組み合わせが挙げられる。
これらの中でも無機物、例えば、金属、ガラス、陶・磁器、コンクリート、セラミックが密着性の点、耐久性の点で好ましい。
【0026】
また、このような有機系あるいは無機系材質からなる基材としては、ガードレールやフェンスなどの道路関連資材;屋根材、胴縁、雨戸、雨樋、外壁材などの建築資材;自動車外装材等の自動車部品;エアコン室外機などの家電製品;などのように、屋外用途で使用される金属部材などが好適に挙げられる。
このような本発明の複合体では、
下塗塗膜(I)の膜厚は、通常20〜150μm厚、好ましくは30〜100μm厚であり、
中間塗膜(II)の膜厚は、通常1〜100μm厚、好ましくは10〜50μm厚であり、
トップコート塗膜(III)の膜厚は、通常、0.01〜50μm厚、好ましくは0.1〜30μm厚である。
【0027】
以下、該複合体を構成する下塗塗膜(I)、中間塗膜(II)、トップコート塗膜(III)について詳述する。
[下塗塗膜( I )]
上記粉体塗膜(下塗層)(I)は、得られる複合体の形状・用途等により種々の成形方法を採用でき、好ましくは粉体塗料を塗布(塗装)あるいは、型内に注入等した後、加熱し、硬化してなる。
【0028】
用いられる粉体塗料としては、屋内・外での粉体塗料の取扱い中に、含まれる粉体粒子同士が融着しないことが望ましく、含まれる樹脂の軟化点[測定法:ビカット軟化点]が例えば、30〜140℃、好ましくは80〜120℃の熱硬化性樹脂系あるいは熱可塑性樹脂系粉体塗料が挙げられ、中でも熱硬化性樹脂系のものが好ましい。
【0029】
熱硬化性粉体塗料としては、フッ素樹脂系粉体塗料、ポリエステル樹脂系粉体塗料、エポキシ樹脂系粉体塗料、アクリル樹脂系粉体塗料、ウレタン樹脂系粉体塗料、アミノアルキッド樹脂粉体塗料等が挙げられる。これらのうちでは、フッ素樹脂系粉体塗料、ポリエステル樹脂系粉体塗料、エポキシ樹脂系粉体塗料、アクリル樹脂系粉体塗料、ウレタン樹脂系粉体塗料が好ましく、特にエポキシ樹脂系粉体塗料が好ましく、このエポキシ樹脂系粉体塗料を用いると得られる塗膜が中間塗膜(II)との密着性、単膜での防食性に優れ、得られる複合体、特に塗膜は、膜厚性、防食性、耐久性に優れ、高硬度であり、しかも耐汚染性に優れるため好ましい。これらは1種または2種以上組み合わせて用いてもよい。なお、使用可能な上記熱可塑性樹脂系粉体塗料としては、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ナイロンなどが挙げられる。
【0030】
これら熱硬化性粉体塗料のうち、フッ素樹脂系粉体塗料、ポリエステル樹脂系粉体塗料、エポキシ樹脂系粉体塗料、アクリル樹脂系粉体塗料としては、特開平7−60184号公報の[0005]〜[0013]段に記載のものを好ましく用いることができる。
フッ素樹脂系粉体塗料
すなわち、上記フッ素樹脂系粉体塗料としては、架橋性反応基を有し、常温で固体であり、ガラス転移温度(Tg)が35〜120℃であるフッ素樹脂60〜97重量%と、該フッ素樹脂の架橋性反応基と反応して架橋を形成しうる硬化剤40〜3重量%(両者の合計100重量%)とを含むものが好ましく用いられる。この架橋性反応基を有するフッ素樹脂は、公知の方法で重合することによって製造することができる。
【0031】
該架橋性反応基としては、例えば水酸基、エポキシ基、カルボキシル基などが挙げられる。架橋性反応基として水酸基を有するフッ素樹脂を使用する場合、その水酸基価は1〜200mgKOH/g、好ましくは20〜140mgKOH/gの範囲にあるのが望ましい。また、架橋性反応基としてエポキシ基を有するフッ素樹脂を使用する場合、そのエポキシ当量は100〜15000g/eq、好ましくは300〜14000g/eqの範囲にあるのが望ましい。
【0032】
さらに、架橋性反応基としてカルボキシル基を有するフッ素樹脂を使用する場合、その酸価は1〜200mgKOH/g、好ましくは20〜140mgKOH/gの範囲にあるのが望ましい。
これら水酸基価、エポキシ当量、酸価などが上記範囲にあると、架橋密度が適度であり、可撓性などの物性も優れた複合体特に塗膜が得られる傾向がある。
【0033】
また、該フッ素樹脂は、そのガラス転移温度(Tg)が35〜120℃、好ましくは40〜100℃の範囲にあるものが好適である。このガラス転移温度(Tg)が上記範囲にあると、常温で固体となるため樹脂粉末同士が保存中などに融着する恐れがなく、良好に粉体として分散し、粉体塗料に使用しやすくなり、また、軟化点も適度であり、塗装時などのフロー性も良い。
【0034】
また、樹脂(主剤)の平均粒子径は、下記の他の粉体塗料用樹脂の場合も含めて、通常10〜500μm程度であることが望ましい。このような粒子径の樹脂粒子は、粉体の帯電、粉塵の発生が少なく、粒子の溶融性もよく、塗膜、成形物等の外観も良好となる。なお、ここで平均粒子径は、例えば、プロセス用粒度分布計測システム「TSUB−TEC300」[日本鉱業(株)製]を用いて測定することができる。
【0035】
ポリエステル樹脂系粉体塗料
ポリエステル樹脂系粉体塗料としては、架橋性反応基を有し、常温で固体であり、Tgが35〜120℃であるポリエステル樹脂50〜97重量%と、該ポリエステル樹脂の架橋性反応基と反応して架橋を形成しうる硬化剤50〜3重量%(両者の合計100重量%)とを含むものが好ましく用いられる。
【0036】
このポリエステル樹脂の架橋性反応基としては、例えば水酸基、カルボキシル基などが挙げられ、これらの架橋性反応基は1種または2種含まれていてもよい。
前記架橋性反応基を有するポリエステル樹脂は、1分子当たり平均2個以上の該反応基を有する常温で固体の樹脂で、数平均分子量(Mn)が1000〜20000、好ましくは1500〜8000のものが好適である。
【0037】
また、架橋性反応基が水酸基の場合には、水酸基価が1〜200mgKOH/g、好ましくは20〜140mgKOHの範囲にあるのが望ましい。
また、該架橋性反応基がカルボキシル基の場合には、酸価が1〜200mgKOH/g、好ましくは20〜140mgKOH/gの範囲にあるのが望ましい。
上記水酸基価、酸価が上記範囲にあると、架橋密度が適度であり可撓性などの物性も優れた複合体特に塗膜が得られる傾向がある。
【0038】
ポリエステル樹脂は、Tgが35〜120℃、好ましくは40〜100℃の範囲にあるものが好適である。このガラス転移温度(Tg)が上記範囲にあると、常温で固体となるため樹脂粉末同士が保存中などに融着する恐れがなく、良好に粉体として分散し、粉体塗料に使用しやすくなり、また、軟化点も適度であり、塗装時などのフロー性も良い。
【0039】
該ポリエステル樹脂は、例えば、ポリエステル形成性カルボン酸と、エチレングリコールを主体とする多価アルコールとを直接エステル化反応させることにより得ることができ、また市販品を用いることもできる。
ポリエステル形成性カルボン酸としては、例えばテレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバチン酸、β−オキシプロピオン酸、シュウ酸、無水マレイン酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸などが挙げられ、これらは1種または2種以上組み合わせて用いてもよい。
【0040】
多価アルコールとしては、例えばエチレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、2,2'−ジエチルプロパンジオール、シクロヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリットなどが挙げられ、これらは1種または2種以上組み合わせて用いてもよい。
【0041】
エポキシ樹脂系粉体塗料
エポキシ樹脂系粉体塗料としては、架橋性反応基を有し、常温で固体であり、Tgが35〜120℃であるエポキシ樹脂60〜97重量%と、該エポキシ樹脂の架橋性反応基と反応して架橋を形成しうる硬化剤40〜3重量%(両者の合計100重量%)とを含むものが好ましく用いられる。
【0042】
前記エポキシ樹脂は、1分子当たり平均2個以上のエポキシ基を有するものが好ましく、例えばビスフェノール型エポキシ樹脂、水添ビスフェノール型エポキシ樹脂、エステル型エポキシ樹脂などを挙げることができ、また市販品を用いることもできる。
該エポキシ樹脂の数平均分子量(Mn)は300〜8000の範囲にあるのが好ましく、またエポキシ当量は100〜15000g/eq、好ましくは300〜14000g/eqの範囲にあるのが望ましい。
【0043】
数平均分子量、エポキシ当量がこのような範囲にあると、架橋密度が適度であり、可撓性などの物性も良好である。
また、該エポキシ樹脂は、Tgが35〜120℃、好ましくは40〜100℃の範囲にあるものが好適であり、Tgがこのような範囲にあると、常温で固体となり、粉体塗料に使用しやすく、軟化点が適度であり取り扱い易く、塗装時のフロー性がよい。
【0044】
アクリル樹脂系粉体塗料
アクリル樹脂系粉体塗料としては、架橋性反応基を有し、常温で固体であり、Tgが35〜120℃であるアクリル樹脂60〜97重量%と、該アクリル樹脂の架橋性反応基と反応して架橋を形成しうる硬化剤40〜3重量%(両者の合計100重量%)とを含むものが好ましく用いられる。
【0045】
前記架橋性反応基を有するアクリル樹脂は、1分子当たり平均2個以上の該反応基を有する常温で固体の樹脂であって、数平均分子量(Mn)が1000〜20000のものが好適である。
また、架橋性反応基が水酸基の場合には、水酸基価が1〜200mgKOH/g、好ましくは20〜140mgKOH/gの範囲にあるのが望ましい。
【0046】
また、架橋性反応基がカルボキシル基の場合には、酸価が1〜200mgKOH/g、好ましくは20〜140mgKOH/gの範囲にあるのが望ましい。
さらに、架橋性反応基がエポキシ基の場合には、エポキシ当量が100〜15000g/eq、好ましくは300〜14000g/eqの範囲にあるのが望ましい。これら水酸基価、エポキシ当量、酸価が上記範囲にあると、架橋密度が適度であり、可撓性などの物性も優れた複合体特に塗膜が得られる傾向がある。
【0047】
該アクリル樹脂は、Tgが35〜120℃、好ましくは40〜100℃の範囲にあるものが好適であり、Tgがこのような範囲にあると、常温で固体となり、粉体塗料に使用しやすく、軟化点が適度であり取り扱い易く、塗装時のフロー性がよい。
前記架橋性反応基を有するアクリル樹脂は、例えば水酸基、カルボキシル基、エポキシ基、アミド基、アミノ基、メルカプト基、イソシアネート基、ハロゲン原子などを有する重合性ビニル系単量体と、これと共重合可能な「他のビニル系単量体」とを共重合させることにより得られる。
【0048】
水酸基を含有するビニル系単量体としては、例えば多価アルコールのモノ(メタ)アクリル酸エステルやモノクロトン酸エステル、アリルアルコール、さらには多価アルコールのモノアリルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテルなどを好ましく挙げることができる。
上記多価アルコールとしては、例えばエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、1,4−ブチレングリコール、1,6−ヘキサンジオールなどの二価アルコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトールなどを挙げることができ、該多価アルコールの他に、フマル酸ジヒドロキシエチルエステル、フマル酸ブチルヒドロキシエチルエステルなども使用可能である。
【0049】
上記カルボキシル基を含有するビニル系単量体としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などのカルボキシル基を含有する不飽和酸などを挙げることができる。
また、上記エポキシ基を含有するビニル系単量体としては、例えばグリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、β−メチルグリシジルアクリレート及びβ−メチルグリシジルメタクリレートなどを好ましく挙げることができる。
【0050】
上記共重合可能な「他のビニル系単量体」としては、例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸−2−エチルヘキシルなどのアクリル酸アルキルエステル類;スチレン、α−メチルスチレンなどの芳香族ビニル化合物;その他、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、ビニルステアレート、アクリルアセテート、フマル酸ジアルキルエステル、イタコン酸ジアルキルエステル、ハロゲン含有ビニル単量体、ケイ素含有ビニル単量体、エチレンなどを挙げることができ、使用に際しては単独若しくは混合物として用いることができる。
【0051】
前記架橋性反応基を有するアクリル樹脂は、従来公知の懸濁重合法や溶液重合法などにより、通常の重合開始剤の存在下、前記ビニル系単量体を共重合することにより製造することができ、また市販品を用いることもできる。
ウレタン樹脂系粉体塗料
ウレタン樹脂系粉体塗料としては、架橋性反応基を有し、常温で固体であり、Tgが30〜150℃であるポリオール60〜97重量%と、該ポリオールの架橋性反応基(OH)と反応して架橋を形成しうるイソシアネート系の硬化剤3〜40重量%(両者の合計100重量%)とを含むものが好ましく用いられる。
【0052】
前記ポリオールは、1分子当たり平均2個以上の該反応基を有し常温で固体であって、数平均分子量(Mn)が1000〜20000のものが好適である。
また、水酸基価が1〜200mgKOH/g、好ましくは20〜140mgKOH/gの範囲にあるのが望ましい。
しい。この水酸基価が上記範囲にあると、架橋密度が適度であり、可撓性などの物性も優れた複合体特に塗膜が得られる傾向がある。
【0053】
該ポリオールは、Tgが30〜120℃、好ましくは35〜100℃の範囲にあるものが好適であり、Tgがこのような範囲にあると、常温で固体となり、粉体塗料に使用しやすく、軟化点が適度であり取り扱い易く、塗装時のフロー性がよい。
このようなウレタン樹脂系粉体塗料に含まれるウレタン樹脂は、例えば、ジイソシアネート類とポリオール類とを反応させることにより得られ、ウレタン結合(−NH−COO−)を有する。
【0054】
このようなウレタン樹脂系粉体塗料としては、例えば、一液型かつブロック型のものなどが挙げられる。
この一液型かつブロック型のウレタン樹脂系粉体塗料としては、例えば、主剤のポリオール類と、硬化剤とを含有し、
該硬化剤が、後述するような、例えば、イソホロンジイソシアネート(IPDI)等のジイソシアネート類(すなわち後述する硬化剤)よりなるポリイソシアネートのイソシアネート基(NCO基)を、ε−カプロラクタム等のブロック化剤でブロック化(マスク化)してなるブロックイソシアネート化合物である塗料が挙げられる。
【0055】
該ウレタン樹脂系粉体塗料を加熱硬化させるには、例えば、活性水素化合物の存在下に、加熱により上記ブロック化部分を解離させてイソシアネートを再生させると共に、置換反応を生じさせ、架橋させればよい。
ジイソシアネート類としては、後述する硬化剤が用いられ、具体的には、ヘキサメチレンジイソシアネート[HDI]、イソホロンジイソシアネート[IPDI]、メチレンビス(4-シクロヘキシルイソシアネート)[HMDI]、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート[TMHMDI]等が好ましい。
【0056】
ポリオール類としては、ポリ(アルキレンオキシド)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、フッ素ポリオール、ポリカーボネートポリオール等が挙げられる。
ポリ(アルキレンオキシド)ポリオールとして、具体的には、ポリ(プロピレンオキサイド)ジオール、ポリ(プロピレンオキサイド)トリオール、ポリ(テトラメチレンオキサイド)ジオール等が挙げられる。
【0057】
ポリエステルポリオールとしては、従来より公知のものが広く用いられる。
ブロック化剤(マスク化剤)としては、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類;フェノール、p−ニトロフェノール等のフェノール類;ε−カプロラクタム等のラクタム類;アセトキシム、メチルエチルケトン等のオキシム類;マロン酸エステル(例:マロン酸ジエチル)、アセト酢酸エステル(例:アセト酢酸エチル)等の活性メチレン類;等が挙げられる。
【0058】
このような各種粉体塗料において、主剤は、粉体塗料中に、通常、50〜97重量%、好ましくは60〜97重量%の量で用いられる。
硬化剤
一方、本発明で用いられる熱硬化性粉体塗料に含まれる樹脂が架橋性反応基として水酸基を有する場合、硬化剤としては、ブロックイソシアネート化合物、例えばイソホロンジイソシアネート[IPDI]、トリレンジイソシアネート(TDI)、キシリレンジイソシアネート、4,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート[MDI]、ヘキサメチレンジイソシアネート[HDI]、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(水添MDI)、メチレンビス(4-シクロヘキシルイソシアネート)[HMDI]、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート[TMHMDI]、1,5−テトラヒドロナフタリンジイソシアネート、ナフタリン−1,5−ジイソシアネート、ビス(2−メチル−3−イソシアナトフェニル)メタン、4,4’−ジフェニルプロパンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)などのポリイソシアネート化合物、これらの二量体、三量体やトリメチロールプロパンなどの多価アルコールで変性したポリイソシアネート化合物などのイソシアネート化合物のイソシアネート基を、上記したようなブロック化剤[例えば、ε−カプロラクタム等のラクタム類、フェノール類、ベンジルアルコール等のアルコール類、メチルエチルケトキシム等のオキシム類などのブロック化剤]でブロックした化合物が挙げられる。このようなブロックイソシアネート化合物は、室温で固体状のものが好ましく用いられる。
【0059】
また、フマル酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸などの脂肪族二塩基酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸などの酸無水物、およびアミノ化合物などを用いることができる。該アミノ化合物としては、例えばアメリカンサイアナミッド社の「Powderlink 1174」(商品名)などが挙げられる。
【0060】
また、該熱硬化性粉体塗料に含まれる樹脂が架橋性反応基としてカルボキシル基を有する場合、硬化剤としては、グリシジル化合物、例えばテレフタル酸ジグリシジルエステル、p−ヒドロキシ安息香酸ジグリシジルエステル、トリグリシジルイソシアヌレート、スピログリコールジグリシジルエーテル、ヒダントイン化合物、脂環式エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂、フェノールノボラックエポキシ樹脂、さらにはエポキシ当量100〜15000g/eq、数平均分子量が1000〜20000のアクリル樹脂、フッ素樹脂などが挙げられる。またロームアンドハース社の「PrimidXL−552」(商品名)などのアミド化合物が挙げられる。
【0061】
さらに、該熱硬化性粉体塗料に含まれる樹脂が架橋性反応基としてエポキシ基を有する場合、硬化剤としては、例えばフマル酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸などの脂肪族二塩基酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸などの酸無水物、酸価が1〜200mgKOH/g、数平均分子量が1000〜20000のポリエステル樹脂やアクリル樹脂やフッ素樹脂、ジシアンジアミド及びジシアンジアミド誘導体、イミダゾール及びイミダゾール誘導体、二塩基酸ジヒドラジド、ジアミノジフェニルメタン、環状アミジン化合物などのアミン化合物、メラミン樹脂などが挙げられる。
【0062】
このような硬化剤は、粉体塗料中に、通常、0.1〜10重量%、好ましくは0.5〜5重量%の量で用いられる。
硬化触媒
上記粉体塗料には硬化触媒が含まれていてもよく、該硬化触媒としては、例えば、オクチル酸の錫塩、ジルコニウム塩、コバルト塩、亜鉛塩、鉛塩、カドミウム塩;
ジブチル錫ジラウレート;ジブチル錫マレート;蓚酸錫;ナフテン酸錫;ステアリン酸の鉛塩、錫塩、ビスマス塩;アセチルアセトン錫;など、従来より公知のものが広く用いられる。
【0063】
このような硬化触媒を用いる場合には、該硬化触媒は、粉体塗料中に、通常、0.01〜10重量%、好ましくは0.1〜5重量%の量で用いられる。
上記粉体塗料には、上記成分以外に、本発明の目的に反しない範囲で下記のようなその他の成分、例えば、可塑剤、各種顔料、ブロッキング防止剤、離型剤、耐候性安定剤、滑剤、耐熱安定剤、難燃剤、充填剤、表面調整剤等を添加することができる。
【0064】
このような各種成分を含有する粉体塗料を得るには、上記各成分を配合し、混合、攪拌等すればよい。
粉体塗膜の形成法
本発明方法においては、上記粉体塗料、好ましくは熱硬化性粉体塗料を、静電吹き付け法、流動浸漬法、静電流動浸漬法などの方法により、被塗物基材に塗布し、次いで該粉体塗料を加熱溶融・融合させ、硬化させることにより均一膜状の粉体塗膜(粉体層)を形成することができる。
【0065】
上記塗装方法の中では静電吹き付け法が好ましい。加熱条件は熱硬化性粉体塗料の種類にもよるが、通常被塗物の温度が150〜250℃で1〜30分間が適当である。塗膜の厚さは、平均膜厚で通常20〜150μm、好ましくは30〜100μmの範囲で選ばれる。本発明の複合体が特に塗膜の場合、被塗物の材質及び形状については、該被塗物が前記加熱条件に耐えられるものであれば特に制限はない。被塗物の材質としては、例えば金属、ガラス、セラミックなど、上記したものを挙げることができる。
【0066】
[中間塗膜( II )]
上記中間塗膜(中塗層)(II)は、得られる複合体の形状・用途等により種々の成形方法を採用でき、好ましくは着色顔料含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物(着色塗料)を前記下塗層(I)表面に塗布(塗装)あるいは、下塗層(I)が設けられている型内に注入等した後、常温乾燥するか、あるいは加熱硬化等してなる。
【0067】
この中間塗膜(中塗層)(II)用の着色顔料含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物(着色塗料)としては、
(A)着色顔料と、
(B−0)硬化性ポリシロキサン無機ポリマーと、必要に応じて、
(C)上記(B−0)成分用の硬化用触媒と
を含有しているものを使用することができるが、その好ましい態様においては、
(A)着色顔料と、
(B)オルガノシロキサン(イ)、その部分加水分解縮合物(ロ)または硬化性オルガノポリシロキサン(ハ)(以下、これらをまとめて無機系塗膜形成成分、 オルガノシロキサン系化合物などとも言う。)と、必要に応じて、
(C)上記(B)成分用の硬化用触媒と
を含有している。
【0068】
すなわち、その好ましい態様においては、(B−0)硬化性ポリシロキサン無機ポリマーに代えて、好ましくは(B)「オルガノシロキサン(イ)、その部分加水分解縮合物(ロ)または硬化性オルガノポリシロキサン(ハ)」が使用される。
これらの成分うちで、無機系塗膜形成成分(B)およびこの成分(B)用の硬化用触媒(C)は、後述するトップコート塗膜(III)形成用の光触媒含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物に含まれるものと同様のものである。
【0069】
本発明の好ましい態様では、このように複合体の中塗層、トップコート塗膜(上塗層)(III)共に、「オルガノシロキサン、その部分加水分解縮合物または硬化性オルガノポリシロキサン」(B)を、これら成分(B)用の硬化用触媒(C)の存在下に反応させてなるポリシロキサン無機ポリマーが含まれているので層間接着性に優れ、しかもトップコート中に光触媒活性物質(D)が含まれているにも拘わらず、該複合体は耐久性に優れるのであろうと考えられる。
【0070】
また、この着色塗料には、後述するシリコーン(メタ)アクリート共重合体(E)などが含まれていてもよい。
以下、着色顔料(A)、無機系塗膜形成成分(B)、その硬化用触媒(C)、シリコーン(メタ)アクリート共重合体(E)などについて順次説明する。
着色顔料(A)>
上記中間塗膜(II)用の着色塗料に配合される着色顔料(A)としては、従来公知の有機系、無機系の各種顔料を用いることができ、好ましくは無機系のものが用いられる。
【0071】
有機系顔料としては、カーボンブラック、フタロシアニンブルー、紺青等が挙げられる。無機系顔料としては、例えば、チタン白、ベンガラ、バライト粉、シリカ、タンカル、タルク、白亜、酸化鉄粉等のように中性で非反応性のもの;亜鉛華(ZnO、酸化亜鉛)、鉛白、鉛丹、亜鉛末、亜酸化鉛粉等のように塩基性で塗料中の酸性物質と反応性のもの(活性顔料)等が挙げられる。なお、染料等の各種着色剤も含まれていてもよい。このような各種顔料は、着色塗料中に、例えば、合計で10〜80重量%、好ましくは20〜60重量%の量で配合される。
【0072】
硬化性ポリシロキサン無機ポリマー(B−0)
オルガノシロキサン、その部分加水分解縮合物
または硬化性オルガノポリシロキサン(B)>
塗膜を形成する樹脂成分としては、下記式[I]で表されるポリシロキサン無機ポリマーを使用することができるが、その好ましい態様においては、下記式[II]で表されるオルガノシロキサン(オルガノシラン)(イ)またはその部分加水分解縮合物(ロ)と、下記式[III]で表されるポリオルガノシロキサン(硬化性オルガノポリシロキサン)(ハ)の何れか1種以上が使用され、さらに好ましい態様においては(イ)および/または(ロ)と、(ハ)とが併用される。
【0073】
上記ポリシロキサン無機ポリマー[I]としては、特開平7−60184号公報[0013]〜[0015]に記載されているような、下記式[I]で表される硬化性のポリマーが使用できる。
【0074】
【化1】

Figure 0004522579
【0075】
(式[I]中、R1〜R6は、それぞれ独立に、水素原子;炭素数1〜15,好ましくは1〜10であり、直鎖状でも分岐状でもよいアルキル基;アリール基を示す。nは1〜100の整数を示す。)
このような硬化性ポリシロキサン無機ポリマー[I]の重量平均分子量(Mw)は、通常、100〜20000、好ましくは200〜10000であることが望ましい。
【0076】
また、架橋性反応基が水酸基の場合には、水酸基価が1〜200mgKOH/g、好ましくは20〜140mgKOH/gの範囲にあるのが望ましく、この水酸基価が1mgKOH/g未満では架橋が不十分で物性が低下するし、200mgKOH/gを超えると架橋密度が高くなりすぎて可とう性が低下する傾向がみられる。
上記アルキル基としては、メチル基、エチル基、n,i−プロピル基、n,i,t−ブチル基等が挙げられる。アリール基としては、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。
【0077】
式[I]で表される硬化性ポリシロキサン無機ポリマーとして、具体的には、ポリヒドロキシシロキサン、ポリメトキシシロキサン、ポリエトキシシロキサン、ポリブトキシシロキサンなどが挙げられ、これらは1種または2種以上組み合わせて用いてもよい。
前記硬化性ポリシロキサン無機ポリマー[I]を含有する塗料には、必要に応じ、該硬化性オルガノポリシロキサンと架橋を形成しうる化合物を含有することができる。この架橋を形成しうる化合物としては、例えば水酸基含有化合物、アミノ樹脂、ポリイソシアネート化合物、ブロックイソシアネート化合物、エポキシ樹脂などを用いることができる。
【0078】
このような硬化性ポリシロキサン無機ポリマー[I]と架橋を形成しうる化合物として具体的には、例えば、特開平7−60184号公報[0016]〜[0019]欄に記載のものが挙げられる。
本発明では、上記成分(B−0)すなわち、式[I]で表される硬化性ポリシロキサン無機ポリマー[I]に代えて、無機系塗膜形成成分(B)すなわち、前記「オルガノシロキサン(イ)、その部分加水分解縮合物(ロ)または硬化性オルガノポリシロキサン(ハ)(これらをまとめて、オルガノシロキサン系化合物(B)等とも言う。)」が好ましく用いられる。
【0079】
これら成分(イ)〜(ハ)のうちで、オルガノシロキサン(イ)としては、特開2000−186250号公報[0021]〜[0024]欄に記載の加水分解性の有機シラン化合物またはその加水分解物などを用いることができる。
オルガノシロキサン ( ) またはその部分加水分解縮合物 ( )
このオルガノシロキサン(加水分解性の有機シラン化合物、アルコキシシラン、オルガノシランなどとも言う。)(イ)は、
式[II]:R10 nSiX4-n・・・・・[II]
(式[II]中、R10は同一または異種の1価の置換または非置換の炭素数1〜8の炭化水素基を示し、nは0〜3の整数、Xは加水分解性基を示す。)で表される。
【0080】
上記式[II]中、R10は炭素数1〜8の置換または非置換の1価の炭化水素基を示し、該置換基としては、ハロゲン基、グリシドキシ基、メルカプト基、エポキシ基、アミノ基等が挙げられる。
このような炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、n,i−プロピル基、n,i,t−ブチル基などのアルキル基;フェニル基などのアリール基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基などのシクロアルキル基;その他にビニル基、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、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、γ−メルカプトプロピル基、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル基、γ−アミノプロピル基などが挙げられる。
【0081】
加水分解性基Xとしては、炭素数が1〜10、好ましくは1〜5の範囲にある、アルコキシ基、アセトキシ基、オキシム基、アミノキシ基などが挙げられるが、入手のしやすさからアルコキシ基が好ましい。
式中nは官能基数を示し、nが0〜3に対応して単官能、2官能、3官能、4官能の各官能性のオルガノシロキサン(アルコキシシラン類)[II]の具体例としては以下のようなものが挙げられる。
【0082】
すなわち、n=0の場合、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシランなどを挙げることができる。
n=1の場合、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、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、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、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トリエトキシシラン、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、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などを挙げることができる。
【0083】
また、n=2の場合、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、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロビルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシランなどを挙げることができる。
【0084】
また、n=3の場合、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリメチルイソプロポキシシラン、ジメチルイソブチルメトキシシランなどを挙げることができる。
以上のオルガノシロキサン(アルコキシシラン類)の中でも、入手のしやすさから、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランなどが好適に用いられる。
【0085】
これらのオルガノシロキサン(アルコキシシラン)は1種または2種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記オルガノシロキサン(イ)の部分加水分解縮合物(ロ)は、上記式[II]において、(4−n)の加水分解性基Xのうち、1〜n個が加水分解され、水酸基(−OH)になって生じた部分加水分解物が、さらに、平均1〜3個程度、脱水縮合しシロキサン結合にて連結を形成したものである。部分加水分解縮合物(ロ)の数平均分子量(Mn)は、通常、100〜2000、好ましくは200〜1000程度である。
【0086】
硬化性ポリオルガノシロキサン ( )
硬化性ポリオルガノシロキサン(硬化性オルガノポリシロキサン)(ハ)は、
平均組成式[III]:R20 aSi(OH)b(4-a-b)/2・・・・・[III]
(式[III]中、R20は、R10と同様に、同一または異種の1価の置換または非置換の炭素数1〜8の炭化水素基を示し、a、bは、それぞれ、0.2≦a≦2、0.0001≦b≦3、a+b<4の関係を満たす数である。)
で表され、分子中にシラノール基(≡Si−OH)を含有するポリオルガノシロキサン[III]である。
【0087】
硬化性オルガノポリシロキサン(ハ)は、シラノール基含有ポリオルガノシロキサンであり、硬化反応に預かる官能性基としての加水分解基を有するベースポリマーである前記オルガノシロキサン(イ)成分と縮合反応して硬化皮膜中に3次元架橋を形成するための架橋剤としての役割も有しており、前記オルガノシロキサン(イ)成分の硬化収縮による歪みを吸収してクラック発生を防止する効果のある成分である。
【0088】
この硬化性オルガノポリシロキサン(ハ)、すなわち、シラノール基含有ポリオルガノシロキサン(ハ)を表す前記平均組成式[III]中のR20としては、特に限定されず、前記式[II]中のR10と同じものが例示されるが、好ましくは、炭素数1〜4のアルキル基、フェニル基、ビニル基、r−グリシドキシプロピル基、r−メタクリロキシプロピル基、r−アミノプロピル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基等の置換炭化水素基、より好ましくはメチル基およびフェニル基である。前記[III]中のaおよびbはそれぞれ前記の関係を満たす数であり、aおよびbが3を超えると、低温硬化性無機塗料にクラックを生じることがあり、またaが2を超えかつ4以下の場合またはbが0.0001未満では硬化がうまく進行しないことがある。
【0089】
このような硬化性オルガノポリシロキサン(ハ)としては、特に限定されるわけではないが、例えばメチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、もしくは、これらに対応するアルコキシシランの1種もしくは2種以上の混合物を公知の方法により多量の水で加水分解することにより得ることができる。
【0090】
硬化性ポリオルガノシロキサン(ハ)の製造に際して、アルコキシシランを公知の方法で加水分解した場合に、加水分解されずに一部アルコキシ基が微量に残る場合がある。すなわち、シラノール基とごく微量のアルコキシ基が共存するようなポリオルガノシロキサンが得られることがあるが、本発明においてはこのようなポリオルガノシロキサンを用いても差し支えない。
【0091】
このような硬化性オルガノポリシロキサン[III]の重量平均分子量(Mw)は、通常、100〜20000、好ましくは300〜10000であることが望ましい。
本発明においては、前記式[I]で表される硬化性ポリシロキサン無機ポリマー(B−0)あるいは無機系塗膜形成成分としてのオルガノシロキサン系化合物(B)等は、中間塗膜(II)用の着色顔料含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物(着色塗料)中に、全縮合化合物換算固形分(固形分換算とも言う)で、通常10〜80重量%、好ましくは20〜70重量%の量で含まれていることが望ましい。該成分(B−0)あるいは(B)が、この着色塗料中に上記量で含まれていると、塗膜物性、耐久性、防食性が優れる傾向がある。
【0092】
本発明においては、上記オルガノシロキサン系化合物すなわち無機系塗膜形成成分(B)100重量部中に、式[II]で示されるオルガノシラン(イ)またはその部分加水分解縮合物(ロ)、および式[III]で示される硬化性オルガノポリシロキサン(ハ)は、任意量比で含まれていてもよい。
これら無機系塗膜形成成分(B)は、この中間塗膜(II)用の着色塗料中に、通常、10〜80重量%、好ましくは20〜70重量%となるような量で用いられる。
【0093】
<上記(B−0)あるいは(B)成分用の硬化用触媒(C)>
上記成分(B)用の硬化用触媒(C)としては、特に限定はされないが、例えばカルボン酸金属塩、アミン類、酸類、アルカリ触媒、チタニウム化合物、ハロゲン化シラン類などが使用でき、例えばアルキルチタン酸塩、オクチル酸錫、ジブチル錫ラウリレート等のカルボン酸金属塩類;
ジブチルアミン−2−ヘキソエート、ジメチルアミンアセテート等のアミン塩類;
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等のアミン系シランカップリング剤;
p−トルエンスルホン酸、フタル酸、塩酸等の酸類等が用いられる。
【0094】
該触媒(C)の作用により、上記式[I]、[II]、[III]中の加水分解性基は加水分解され、生じたシラノール基(≡Si−OH)が脱水縮合してシロキサン結合(Si−O−Si)が生じて着色塗料(着色顔料含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物)は固化すると考えられる。
これら触媒(C)は、この中間塗膜(II)用の着色塗料中に、通常、0.001〜10重量%、好ましくは0.005〜5重量%となるような量で、また成分(B−0)好ましくは成分(B)100重量部に対して、通常0.001〜5重量部、好ましくは0.005〜2重量部の量で用いられる。
【0095】
<着色顔料含有硬化性ポリシロキサン系
無機塗料組成物(着色塗料)の製造及び硬化>
このような中間塗膜(II)用の着色塗料(着色顔料含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物)を製造するには、下記のようにすればよい。
すなわち、
(a):上記式[II]すなわち、
式[II]:R10 nSiX4-n・・・・・[II]
(式[II]中、R10は同一または異種の1価の置換または非置換の炭素数1〜8の炭化水素基を示し、nは0〜3の整数、Xは加水分解性基を示す。)
で表される加水分解性オルガノシラン[II]を、有機溶媒または水に分散させてなるコロイダルシリカ中で、加水分解性基Xを1モルに対して、水0.001〜5モル、好ましくは0.01〜3モルの量で使用して、上記加水分解性オルガノシラン[II]を部分的に加水分解・重縮合してなるオルガノシランのシリカ分散オリゴマー溶液と、
(b):平均組成式[III]:R20 aSi(OH)b(4-a-b)/2・・・・・[III]
(式[III]中、R20は、R10と同様に、同一または異種の1価の置換または非置換の炭素数1〜8の炭化水素基を示し、a、bは、それぞれ、0.2≦a≦2、0.0001≦b≦3、a+b<4の関係を満たす数である。)
で表され、分子中にシラノール基(≡Si−OH)を含有するポリオルガノシロキサン[III]と、
のうちの何れか(すなわち(a)と(b)の何れか)を単独で用いても良いが、本発明では、上記(a)と(b)の両者を混合(配合)して用いることが望ましい。
【0096】
(c):この着色塗料には、必要により硬化用触媒(C)を配合してもよい。
また、必要により用いられる硬化用触媒(C)、すなわち、上記加水分解・重縮合用の触媒(C)は、通常、シリカ分散オリゴマー溶液(a)と、ポリオルガノシロキサン(b)とを上記のように混合する際に添加される。
なお、硬化用触媒(C)は、上記「オルガノシランのシリカ分散オリゴマー溶液」(a)調製の際に添加してもよく、あるいはポリオルガノシロキサン(b)に添加してもよく、また(a)と(b)とを配合して得られた混合物に添加してもよい。
【0097】
硬化用触媒(C)の添加・混合は、ポリオルガノシロキサンオイル(b)の安定性などを低下させる恐れがあるため、使用直前に行うことが望ましい。言い換えると、下塗塗膜(I)表面へ中間塗膜(II)を形成する際に、(a)、(b)と(C)とを混合することが望ましい。
しかも、本発明では、(d):上記シリカ分散オリゴマー溶液のコロイダルシリカは、シリカを固形分として5〜95重量%、好ましくは10〜90重量%含有していることが好ましい。
【0098】
また、上記加水分解性オルガノシラン[II]の少なくとも50モル%、好ましくは50〜90モル%が、前記式[II]で表される加水分解性オルガノシラン[II]において、n=1のオルガノシランであることが望ましい。
本発明においては、さらに、(e):上記シリカ分散オリゴマー溶液(a)と、上記ポリオルガノシロキサン(b)との合計を100重量部とするとき、(a)と(b)の両者は、任意の量比で用いることができるが、通常、シリカ分散オリゴマー溶液(a)を1〜99重量部、好ましくは5〜95重量部の量で用い、また、上記ポリオルガノシロキサン(b)を残部量、すなわち、99〜1重量部、好ましくは95〜5重量部の量で用いることが望ましい。
【0099】
着色顔料(A)の添加・混合時期は、特に限定されないが、使用直前に添加し、該着色顔料(A)が良好に分散した状態で塗料を使用することが望ましい。
<任意成分>
本発明においては、上記中間塗膜(II)形成用の着色顔料含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物(着色塗料)には、上記着色顔料(A)、塗膜形成成分成分(B)および必要により用いられるその硬化用触媒(C)以外に、本発明の目的に反しない範囲で下記のようなその他の成分、例えば、下記トップコート塗膜(III)形成用の光触媒含有無機塗料に配合される硬化塗膜活性化用光触媒(D)、シリコーン(メタ)アクリート共重合体(E)およびその硬化用触媒、無機系バインダー(F)、溶剤、可塑剤、体質顔料、ブロッキング防止剤、離型剤、耐候性安定剤、滑剤、耐熱安定剤、難燃剤、充填剤、分散剤、消泡剤、レベリング剤、沈降防止剤、増粘剤、脱水剤、界面活性剤、シランカップリング剤等を添加することができる。
【0100】
なお、この硬化塗膜活性化用光触媒(D)の添加・配合時期は特に限定されない。
この着色塗料が以下に詳述するシリコーン(メタ)アクリレート共重合体(E)を含む場合には、この共重合体(E)は、固形分換算で、上記(A)、(B)、(C)、(E)の合計100重量部中に、通常0〜50重量部、好ましくは0〜40重量部の量で、
また着色塗料中に、通常0〜30重量%、好ましくは0〜10重量%の量で含まれることが望ましい。
【0101】
上記量で成分(E)が含まれていると、付着性、塗膜物性、塗装作業性が良くなる傾向がある。
上記無機バインダー(F)としては、オルガノシリカゾルの加水分解物、オルガノシリカゾルの加水分解物とコロイダルシリカとの反応物等が挙げられる。
この着色塗料が無機系バインダー(F)を含む場合には、無機系バインダー(F)は、上記(A)、(B)、(C)、(E)、(F)の合計100重量部中に、通常0.1〜60重量部、好ましくは0.5〜30重量部の量で、
また、中間塗膜(II)用の着色塗料中に、通常、0.1〜40重量% 、好ましくは0.5〜30重量%の量で含まれていてもよい。
【0102】
このような中間塗膜(II)形成用の着色塗料を得るには、上記各成分を配合し、混合等すればよい。
次に、この中間塗膜(II)形成用の着色塗料、後述するトップコート塗膜(III)形成用の光触媒含有無機塗料に配合してもよいシリコーン(メタ)アクリート共重合体(E)およびその硬化用触媒について詳説する。
【0103】
シリコーン(メタ)アクリート共重合体(E)および硬化用触媒
<シリコーン(メタ)アクリート共重合体(E)>
このシリコーン(メタ)アクリート共重合体(E)を硬化させる際には、その好ましい態様においては、後述する硬化用触媒(硬化触媒)が用いられる。
未硬化の該シリコーン(メタ)アクリート共重合体(アクリルシリコーン樹脂)(E)は、後述する硬化用触媒、例えば、酸または有機金属触媒の存在下に、常温で湿気硬化可能であり、一液型化可能な塗料用樹脂として用いられている。
【0104】
シリコーン(メタ)アクリート共重合体(E)としては、従来より公知のものを広く用いることができ、例えば、(a3-1):シラノール基(≡Si−OH)および加水分解性シリル基のうちの何れか一方または両者と、ラジカル重合性不飽和基(例:炭素・炭素二重結合(C=C))とを含有する有機アルコキシシランと、
(b3-1):(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸誘導体などのような、上記有機アルコキシシラン(a3-1)と共重合可能な「ビニル系モノマー」とを
ラジカル重合してなる共重合体(アクリルシリコーン樹脂)が挙げられる。
【0105】
上記ラジカル重合性有機アルコキシシラン(a3-1)としては、シラノール基および加水分解性シリル基のうちの何れか一方または両者と、重合性炭素・炭素2重結合とを含有しており、特開平11−279480号公報[0032]〜[0045]欄に記載されている、以下に示すようなモノマーが挙げられる。
すなわち、重合性2重結合及び、炭素原子に結合したシラノール基または加水分解シリル基を含有する上記有機アルコキシシラン(a3-1)(以下、モノマー(A−1)という)としては、例えば、下記式(3)で表され、具体的には例えば、式(3−1)〜(3−11)に示すようなもの;
下記式(4)で表され、具体的には例えば、式(4−1)〜(4−9)に示すようなもの;
などが挙げられる。
【0106】
【化2】
Figure 0004522579
【0107】
(式(3)中、R1は、水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基を表す。R2は、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基及び炭素数7〜10のアラルキル基からなる群より選択された1価の基を表す。R1 又はR2 が複数存在する場合には、同一であっても異なっていてもよい。R5 は、水素原子又はメチル基を表す。aは、0〜2の整数を表す。)
【0108】
【化3】
Figure 0004522579
【0109】
また、上記モノマー(A−1)としては、下記式(4)で表され、具体的には式(4−1)〜(4−9)に示すようなものが挙げられる。
【0110】
【化4】
Figure 0004522579
【0111】
(式(4)中、R1 、R2 、R5 、aは、上記と同じ。nは、1〜12の整数である。)
【0112】
【化5】
Figure 0004522579
【0113】
上記有機アルコキシシラン(a3-1)と共重合可能なビニル系モノマー(b3-1)としては、特開平11−279480号公報[0049]〜[0050]欄に記載の(メタ)アクリル酸および/またはその誘導体などが挙げられる。
該ビニル系モノマー(b3-1)としては、ヒドロキシル基、ハロゲン基等でアルキル基中の水素原子の一部が置換されていてもよい(メタ)アクリル酸のアルキルエステルや、アミド等が挙げられ、
具体的には、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、パルミトイル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、オクタデカノイル(メタ)アクリレート、オレイル(メタ)アクリレート、イコサノイル(メタ)アクリレート、
ベンジル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、
トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、ペンタフルオロプロピル(メタ)アクリレート、パーフルオロシクロヘキシル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロニトリル、グリシジル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、α−エチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド(メタ)アクリロイルモルホリン、マクロモノマーである「AS−6、AN−6、AA−6、AB−6、AK−6」(商品名)等の化合物(東亜合成化学工業社製)、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、
4−ヒドロキシスチレンビニルトルエン、4−ヒドロキシスチレン、末端に水酸基を有するアクリル酸エステルオリゴマー、ポリプロピレングリコールメタクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールメタクリレート、ポリプロピレングリコールモノアクリレート、ポリエチレングリコールモノアクリレート及びグリセロールモノメタクリレート、N−メチロール(メタ)アクリルアミド等の(メタ)アクリル酸のヒドロキシアルキルエステル類;水酸基含有化合物とε−カプロラクトンとの反応により得られるε−カプロラクトン変性ヒドロキシアルキルビニル系共重合体化合物(商品名「Placcel FA−1、FA―4、FM―1、FM―4」、ダイセル化学工業社製)、ポリカーボネート含有ビニル系化合物(商品名「HEAC−1」ダイセル化学工業社製)、(メタ)アクリル酸のヒドロキシアルキルエステル類とリン酸又はリン酸エステル類との縮合生成物等のリン酸エステル基含有(メタ)アクリル系化合物、ウレタン結合やシロキサン結合を含む(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0114】
その他に、スチレン、α−メチルスチレン、クロロスチレン、スチレンスルホン酸、4−ヒドロキシスチレン、ビニルトルエン等の芳香族炭化水素系ビニル化合物;マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、(メタ)アクリル酸等の不飽和カルボン酸、これらのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩等の塩;無水マレイン酸等の不飽和カルボン酸の酸無水物、これら酸無水物と炭素数1〜20の直鎖状若しくは分岐鎖を有するアルコール又はアミンとのジエステル若しくはハーフエステル等の不飽和カルボン酸のエステル;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ジアリルフタレート等のビニルエステルやアリル化合物;ビニルピリジン、アミノエチルビニルエーテル等のアミノ基含有ビニル系化合物;イタコン酸ジアミド、クロトン酸アミド、マレイン酸ジアミド、フマル酸ジアミド、N−ビニルピロリドン等のアミド基含有ビニル系化合物;2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、メチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、クロロプレン、プロピレン、ブタジエン、イソプレン、フルオロオレフィンマレイミド、N−ビニルイミダゾール、ビニルスルホン酸等のその他ビニル系化合物等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。
【0115】
これらのモノマー(マクロモノマーを含む)は単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。
このような各種モノマーを共重合させるには、特開平11−279480号公報[0059]欄等に記載の方法に準拠し、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)等のアゾ系ラジカル重合開始剤の存在下に、必要により溶剤の存在下で、好ましくは上記加水分解性モノマーの加水分解を防止可能な非水系溶剤の存在下で、溶液重合等すればよい。該重合反応の際には、連鎖移動剤等を用いてもよい。上記非水系溶剤としては、トルエン、キシレン、n−ヘキサン、シクロヘキサン等の炭化水素類;酢酸エステル類;ケトン類;アルコール類等が挙げられる。
【0116】
このように各種モノマーを共重合してなる硬化性シリコーン(メタ)アクリート共重合体(アクリルシリコーン樹脂)(E)は、
式(1):
【0117】
【化6】
Figure 0004522579
【0118】
(式(1)中、R1 は、水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基を表し、R2 は、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基及び炭素数7〜10のアラルキル基からなる群より選択された1価の基を表す。R1 又はR2 が複数存在する場合には、同一であっても異なっていてもよい。aは、0〜2の整数を表す。)で表される、炭素原子に結合したシラノール基(ヒドロキシシリル基)または加水分解性シリル基を少なくとも2個有するアクリル系共重合体である。
【0119】
このような硬化性シリコーン(メタ)アクリート共重合体(E)は、その数平均分子量(Mn)が通常、1000から18000、好ましくは200〜15000である。
また、水酸基価が1〜200mgKOH/g、好ましくは20〜140mgKOH/gの範囲にあるのが望ましい。この水酸基価が上記範囲にあると、架橋密度が適度であり、可撓性などの物性も優れた複合体特に塗膜が得られる傾向がある。
【0120】
該硬化性シリコーン(メタ)アクリート共重合体は、Tgが0〜150℃、好ましくは0〜100℃の範囲にあるものが好適であり、Tgがこのような範囲にあると、常温で液体、固体となり、塗料に使用しやすく、軟化点が適度であり取り扱い易く、塗装時のフロー性がよい。
<硬化用触媒(b3)>
硬化性シリコーン(メタ)アクリート共重合体(E)の硬化用触媒(b3)としては特に限定されず従来より公知のものを使用でき、例えば、特開平11−279480号公報[0065]〜[0069]欄等に記載のものを使用できる。
【0121】
このような硬化用触媒(b3)としては、例えば、有機カルボンと有機アミンとの併用物、有機リン酸エステル、有機金属系化合物等を挙げることができる。上記有機カルボン酸の具体例としては、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、オクチル酸、2−エチルヘキサン酸、デカン酸、ドデカン酸、安息香酸、フタル酸、フマル酸、マレイン酸、コハク酸、イタコン酸及びこれらの無水物等が挙げられる。上記有機アミンの具体例としては、ラウリルアミン等の一級アミン、トリエチルアミン、ジメチルラウリルアミン等の三級アミン、モルホリン等の環状アミン等が挙げられる。上記有機カルボン酸と上記有機アミンとの組み合わせとしては、硬化活性とポットライフのバランスを考慮して、例えば、酢酸/ジメチルラウリルアミン、ヘキサン酸/ラウリルアミン、2−エチルヘキサン酸/ジメチルラウリルアミン、2−エチルヘキサン酸/ラウリルアミンの組み合わせが好ましい。
【0122】
上記有機リン酸エステルの具体例としては、ジ(2−エチルヘキシル)モノホスフェート、ジ(2−エチルヘキシル)ジホスフェート等がある。硬化活性とポットライフのバランスの観点から、ジ(2−エチルヘキシル)モノホスフェートが好ましく、この有機リン酸エステルは単独で用いても良く、上記有機アミンと併用しても良い。この場合、好ましい組み合わせとしてはジ(2−エチルヘキシル)モノホスフェート/ジメチルラウリルアミン、ジ(2−エチルヘキシル)モノホスフェート/ラウリルアミンであり、更に好ましくは、ジ(2−エチルヘキシル)モノホスフェート/ジメチルラウリルアミンである。上記組み合わせ物質は、1種類でも良く、2種類以上併用してもよい。
【0123】
上記有機金属系化合物としては、例えば、有機錫化合物、アルミキレート化合物等がある。上記有機錫化合物としては、例えば、ジオクチル錫ビス(2−エチルヘキシルマレート)、ジオクチル錫オキサイド又はジブチル錫オキサイドとシリケートとの縮合物、ジブチル錫ジオクトエート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジステアレート、ジブチル錫ジアセチルアセトナート、ジブチル錫ビス(エチルマレート)、ジブチル錫ビス(ブチルマレート)、ジブチル錫ビス(2−エチルヘキシルマレート)、ジブチル錫ビス(オレイルマレート)、スタナスオクトエート、ステアリン酸錫、ジ−n−ブチル錫ラウレートオキサイド等が挙げられる。また、ジブチル錫ビスイソノニル−3−メルカプトプロピオネート、ジオクチル錫ビスイソノニル−3−メルカプトプロピオネート、オクチルブチル錫ビスイソノニル−3−メルカプトプロピオネート、ジブチル錫ビスイソオクチルチオグルコレート、ジオクチル錫ビスイソオクチルチオグルコレート、オクチルブチル錫ビスイソオクチルチオグルコレート等の分子内にイオウ原子を有する有機錫化合物を挙げることができる。
【0124】
上記アルミキレート化合物としては、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス(アセチルアセトナート)、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)、アルミニウムモノアセチルアセトネートビス(エチルアセトナート)、アルキルアセチルアセテートアルミニウムジイソプロピレート等が挙げられる。これらのうちでは、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)とアルミニウムトリス(アセチルアセトナート)がイソシアナートと配合した場合の貯蔵安定性及び可使時間のバランスが良好で、塗膜の接触角が小さくなるという点から好ましい。
【0125】
上記硬化用触媒は1種または2種以上併用してもよい。
本発明においては、上記硬化触媒(b3)は、硬化性のシリコーン(メタ)アクリート共重合体(E)100重量部に対して、通常、0.001〜10重量部、好ましくは0.01〜8重量部の量で用いられる。このような量でシリコーン(メタ)アクリート共重合体(E)用の硬化用触媒(b3)を用いると、該シリコーン(メタ)アクリート共重合体の加水分解性シリル基は効率よく加水分解されて、ヒドロキシシリル基となり、また架橋性反応基(OH)同士では脱水反応が起こりシロキサン結合(架橋)が効率よく形成されるものと考えられる。
【0126】
本発明では、このようなシリコーン(メタ)アクリート共重合体(E)、シリコーン(メタ)アクリート共重合体用硬化触媒(b3)と共に、さらに、塗膜形成成分となる特開平11−279480号公報[0064]〜[0077]欄に記載した上記以外のアルコキシシラン(2)および/またはその部分加水分解縮合物、同公報[0080]欄に記載のシランカップリング剤(例:アミノシラン、エポキシシランおよびこれらの反応生成物)、加水分解性エステル化合物を用いてもよい。
【0127】
上記アルコキシシラン(2)としては、例えば、
下記式(2)で表されるものが挙げられる。
(R3 O)4-b −Si−(R4b ・・・・・(2)
(式(2)中、R3は、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基及び炭素数7〜10のアラルキル基からなる群より選択された1価の炭化水素基を表す。R4は、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基及び炭素数7〜10のアラルキル基からなる群より選択された1価の炭化水素基を表す。R3及び/又はR4が複数存在する場合には、同一であっても異なっていてもよい。bは、0〜2の整数を表す。)
上記アルコキシシラン(2)として、具体的には、例えば、テトラメチルシリケート、テトラエチルシリケート、テトラn−プロピルシリケート、テトラi−プロピルシリケート、テトラn−ブチルシリケート、テトラi−ブチルシリケート等のテトラアルキルシリケート;メチルトリメトキシシラン、メ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、オクタデシルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、メチルトリsec−オクチルオキシシラン、メチルトリフェノキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン等が挙げられる。これらはシランカップリング剤としても機能する。
【0128】
<中間塗膜( II )の形成法>
このような着色塗料を塗装・硬化させて、下塗塗膜(I)表面に中間塗膜(II)を形成するには、その膜厚、配合組成などにも依るが、この着色塗料を、例えば、下塗塗膜(I)表面に塗装(塗布)し、あるいは型内に塗設された下塗塗膜(I)上に充填し、通常、30〜250℃、好ましくは80〜200℃の温度に、0.05〜3時間、好ましくは0.1〜1.5時間程度、該着色塗料を加熱するか、あるいは
常温下で1〜120時間、好ましくは5〜72時間保持すればよく、このように加熱あるいは常温保持すれば硬化しゲル被膜が形成される。
【0129】
さらに詳説すると、本発明において、上記中間塗膜(II)を、上記のように被塗物基材表面に形成するには、静電吹き付け法、流動浸漬法、静電流動浸漬法、刷毛塗布、ロールコート法、フローコート法、エアースプレー吹きつけ法、エアレス吹きつけ法など従来より公知の方法により、着色塗料を被塗物基材に塗布し、次いで該着色塗料を常温乾燥させるか、必要により加熱し、硬化させることにより、均一膜状の中間塗膜(II)を形成することができる。
【0130】
上記塗装方法の中では静電吹きつけ法が好ましい。加熱硬化させる場合には、中間塗膜(II)形成用の着色塗料中に含まれる塗膜形成成分などの種類にもよるが、通常140〜200℃で5〜40分間が適当である。
このように硬化して得られる中間塗膜(II)では、用いられた無機系塗膜形成成分、シリコーン(メタ)アクリート共重合体などの間において、例えば、無機系塗膜形成成分中や、シリコーン(メタ)アクリート共重合体等に含まれているアルコキシシリル基などの加水分解で生じた水酸基(OH)間で脱水縮合が起こるなど、分子間架橋などが生じて着色塗料中の塗膜形成成分が硬化しているのであろうと考えられる。
【0131】
中間塗膜(II)の厚さは、平均膜厚で通常5〜150μm、好ましくは10〜50μmの範囲で選ばれる。
[トップコート塗膜 (III)
トップコート塗膜(III)は、上記中間塗膜(II)上に設けられる。
このようなトップコート塗膜(III)は、中塗層となる上記中間塗膜(II)上に、光触媒含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物(光触媒含有無機塗料)を塗布し、通常、常乾あるいは加熱硬化、好ましくは加熱硬化して得られる。
【0132】
該光触媒含有無機塗料としては、上記中間塗膜(II)形成用の着色顔料含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物(着色塗料)に配合されるものと同様の無機系塗膜形成成分(B)および必要によりその硬化触媒(C)を含み、かつ「酸化チタンを主成分とする硬化塗膜活性化用光触媒(光触媒)」(D)を含むものが用いられる。
【0133】
すなわち、上塗層用の光触媒含有無機塗料としては、
(D)酸化チタンを主成分とする硬化塗膜活性化用光触媒(光触媒)と、
(B−0)硬化性ポリシロキサン無機ポリマーと、必要に応じて、
(C)上記(B−0)成分用の硬化用触媒と
を含有しているものを使用することができるが、その好ましい態様においては、
(D)酸化チタンを主成分とする硬化塗膜活性化用光触媒(光触媒)と、
(B)オルガノシロキサン(イ)、その部分加水分解縮合物(ロ)または硬化性オルガノポリシロキサン(ハ)と、必要に応じて、
(C)上記(B)成分用の硬化用触媒と
を含有しているものが使用される。
【0134】
すなわち、その好ましい態様においては、中間塗膜(II)用の着色塗料の場合と同様に、(B−0)硬化性ポリシロキサン無機ポリマーに代えて、好ましくは(B)「オルガノシロキサン(イ)、その部分加水分解縮合物(ロ)または硬化性オルガノポリシロキサン(ハ)」が使用される。
本発明の好ましい態様では、このように複合体の中塗層、上塗層共に、「オルガノシロキサン、その部分加水分解縮合物または硬化性オルガノポリシロキサン」(B)を、これら成分用の硬化用触媒の存在下に反応・硬化させてなるポリシロキサン無機ポリマーが含まれているので層間接着性に優れ、しかも光触媒による塗膜の分解作用に対する耐久性(抵抗性)に優れるのであろうと考えられる。
【0135】
この光触媒含有無機塗料には、下記硬化塗膜活性化用光触媒(D)、塗膜形成成分成分(B)および必要によりその硬化用触媒(C)以外に、本発明の目的に反しない範囲で下記のようなその他の成分、例えば、上記シリコーン(メタ)アクリート共重合体(E)およびその硬化用触媒、無機系バインダー(F)としてのオルガノシリカゾル、溶剤、可塑剤、着色顔料(A)、体質顔料、ブロッキング防止剤、離型剤、耐候性安定剤、滑剤、耐熱安定剤、難燃剤、充填剤、レベリング剤、沈降防止剤、増粘剤、脱水剤、界面活性剤、シランカップリング剤等を添加することができる。
【0136】
このような光触媒含有無機塗料には、成分(B)と(C)と(D)と(E)との合計を100重量部とするとき、
成分(B)(全縮合化合物固形分換算すなわち固形分換算。以下同様。)を20〜80重量部、好ましくは30〜70重量部の量で、
成分(C)を0〜10重量部、好ましくは0.01〜5重量部の量で、および
成分(D)を20〜80重量部、好ましくは30〜70重量部の量で、
成分(E)を0〜50重量部、好ましくは0〜40重量部の量で含有していることが望ましい。
【0137】
また、この光触媒含有無機塗料中には、上記成分(B)を0.01〜50重量%、好ましくは0.1〜30重量%の量で、
成分(C)を0〜10重量%、好ましくは0.01〜5重量%の量で、および
成分(D)を0.01〜50重量%、好ましくは0.1〜30重量%の量で、
成分(E)を0〜20重量%、好ましくは0〜10重量%の量で含有していることが望ましい(但し、該塗料中の全成分の合計を100重量%とする。)。
【0138】
以下、該光触媒含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物(光触媒含有無機塗料)に含まれる硬化塗膜活性化用光触媒(D)などを中心に説明する。
<硬化塗膜活性化用光触媒(D)>
硬化塗膜活性化用光触媒(D)としては、該成分(D)中に、酸化チタン(TiO2)を主成分として、通常50〜100重量%、好ましくは70〜100重量%の量で含有するものが高光触媒活性、安全性等の点で好ましく使用される。
【0139】
このような酸化チタン量(PWC(%))は、トップコート塗膜(III)中に含まれる酸化チタンと無機ポリマー(硬化物)との合計を100重量%とするとき、通常1〜99重量%、好ましくは20〜80重量%、さらに好ましくは30〜70重量%であることが望ましい。酸化チタンの配合量が上記範囲にあると、耐汚染性に優れ、耐久性、表面硬度、付着性などの塗膜物性に優れ、硬化時に塗膜にクラックが発生しない傾向がある。
【0140】
また、このような硬化塗膜活性化用光触媒(D)は、合計で20〜80重量%、好ましくは30〜70重量%の量で、硬化したトップコート塗膜(III)中に含まれていることが望ましい。
また、この硬化塗膜活性化用光触媒(D)は、用いられる光触媒含有無機塗料中に、通常、0.01〜50重量%、好ましくは0.1〜30重量%の量で含まれていることが望ましい。
【0141】
上記硬化塗膜活性化用光触媒(D)には、上記酸化チタンの他、他の光触媒作用を有する物質が含まれていてもよく、これら硬化塗膜活性化用光触媒としては、特開平11−1659号公報、特開2000−42480号公報等に記載のものを広く使用でき、各種金属の酸化物、硫化物等が挙げられ、各種金属の酸化物が好ましい。
【0142】
酸化物としては、例えば、酸化鉄、酸化タングステン、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化ビスマス、酸化ルテニウム、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、酸化カドミウム、酸化インジウム、酸化銀、酸化マンガン、酸化銅、酸化バナジウムなど、各種金属カルコゲナイト(セレン、テルル化合物)など、およびこれらの混合物などが挙げられる。酸化チタンを含めて、硬化塗膜活性化用光触媒として用いられるこれらの物質には、表面に金属元素と酸素とが存在するので、表面水酸基を吸着しやすい性質を有する。
【0143】
硫化物としては、例えば、硫化カドミウム、硫化亜鉛、硫化銅、硫化モリブデン、硫化タングステン、硫化アンチモン、硫化ビスマスなどが挙げられる。
これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
なかでも酸化チタン(二酸化チタン、TiO2)は、無害であり、化学的に安定であり、かつ、安価に入手可能である。
【0144】
上記酸化チタンについて詳説すると、本発明では該酸化チタンとしてはアナターゼ型、ルチル型、ブルカイト型のいずれをも用いることができ、光触媒活性の点で、アナターゼ型、ルチル型が好ましく、さらにはアナターゼ型が望ましい。ルチル型酸化チタンは、高温で焼結することができ、強度と耐摩耗性に優れた塗膜を得ることができるが、アナターゼ型酸化チタンは、極めて細かな粒子を分散させたゾルが市販されており、容易に入手することができ、かつ非常に薄い塗膜を容易に形成することができる利点がある。
【0145】
これら硬化塗膜活性用光触媒としては、その平均粒子径が、通常0.001μm(1nm)〜1μm、好ましくは7nm〜250nm、さらに好ましくは7nm〜50nm、特に好ましくは7nm〜20nmのものが好ましい。
しかも、このような粒子径の光触媒のうちでも、アナターゼ型二酸化チタン粒子が望ましい。しかも、このような粒子径の光触媒のうちでも、アナターゼ型二酸化チタン粒子が望ましい。
【0146】
なお、この光触媒活性用光触媒の平均粒子径が小さいほど、トップコート塗膜(III)の光触媒活性が強くなり、さらに透明性に優れた塗膜を得ることができるため、中間塗膜(中間層)(II)の着色性が発揮された積層塗膜を形成することができ、カラーバリエーションに富んだ塗膜を形成することができる。
一般にトップコート塗膜(III)の隠蔽性が低くなると、紫外線透過率が高くなり、長期的な暴露下においては、トップコート塗膜(III)中に含まれる光触媒による活性作用により、中間塗膜(中間層)(II)とトップコート塗膜(上塗層)(III)との間などで層間剥離を生ずることがあるが、本塗層系の場合、中間層(II)の無機成分が非常に高く設計されているため、トップコート塗膜(III)に含まれる光触媒活性作用に長期的に耐えうることができる。
【0147】
特に、対汚染性、耐久性、色、艶の安定性の観点から、上記平均粒子径の範囲のうちでも極力平均粒子径の小さなものを使用することが望ましい。
このような硬化塗膜活性光触媒としては、商品名「ST−01」(石原テクノ(株)製)等が挙げられる。
また、このような粒子径の小さなものは、扱いやすいようにゾル状のものが市販されており、用途に応じて好適に使用することができる。
【0148】
このような硬化塗膜活性用光触媒ゾルとしては、商品名「STS−01」(石原テクノ(株)製)、商品名「KS−247」(テイカ(株)製)が挙げられる。なお、色の安定性、物性改善等のためには、上記光触媒微粒子と、一般に塗料用として使用され、光活性がアナターゼ型に比較して少ないルチル型またはブルカイト型の顔料用酸化チタンと、光触媒の強いアナターゼ型の酸化チタンとを組み合わせて使用してもよい。
【0149】
なお、本発明においては、トップコート塗膜(III)には、これら硬化塗膜活性化用光触媒(D)と共に、光触媒機能をいっそう向上させ得る成分(第二成分)が含まれていてもよく、例えば、V,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,Ru,Rh,Pd,Ag,Pt,Auなどの金属および/または金属化合物が挙げられる。該金属化合物としては、例えば、酸化物、水酸化物、オキシ水酸化物、硫酸塩、ハロゲン化物、硝酸塩、さらに金属イオンなどが挙げられる。
【0150】
本発明においては、上記酸化チタンを単独で使用し、あるいは酸化チタンと他の光触媒物質とを併用しているので、後述する紫外線等の通常の光照射(例:波長400nm以下)によって光励起されたときに、光触媒作用によって酸化チタンに電子−正孔対が生成し、この電子−正孔対に酸素分子や水分子が反応し、高酸化力のスーパーオキサイドイオン(超酸化物イオン)、過酸化水素、ヒドロキシルラジカルなどの活性酸素が生成し、この活性酸素によって、塗膜(特にトップコート塗膜(III))の表面の有機系汚染物などは、酸化・分解されて脱落・飛散・死滅等するため、トップコート塗膜(III)表面の耐汚染性などが良好に保持されるのであろうと考えられる。
【0151】
このような硬化塗膜活性化用光触媒(D)を含有するトップコート塗膜(III)を有する本発明の複合体、特に硬化塗膜では、光照射すれば該硬化塗膜活性化用光触媒(D)は活性化され、例えば、特開2000−42480号公報[0015]〜[0016]段にも記載されているものと同様に、そのトップコート塗膜(III)側表面に、その膜の厚さが0.1μm程度の場合、例えば、日光(照度で2〜3mW/cm2程度)で2〜3時間照射すれば該硬化塗膜活性化用光触媒は、活性化され、耐汚染性等が発揮されるようになる。
【0152】
<光触媒含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物の製造及び硬化>
このような光触媒含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物(光触媒含有無機塗料)を製造するには、光触媒(D)を配合する点以外は、中間層(II)用の前記着色塗料の場合と同様にすればよいが、用いられる各無機成分それぞれに光触媒(D)などを添加・混入して使用することもできる。
【0153】
すなわち、本発明では、上塗層用の光触媒含有塗料は、
(a):上記加水分解性オルガノシラン[II]を部分的に加水分解・重縮合してなるオルガノシランのシリカ分散オリゴマー溶液と、
(b):上記ポリオルガノシロキサン[III]と、
の混合液に、硬化塗膜活性化用光触媒(D)、硬化用触媒(C)(加水分解・重縮合用の触媒(C))などを添加・混合して製造してもよく、また、
上記(a)と(b)のうちの何れかの無機成分(光触媒用バインダー)に、上記光触媒(D)、硬化触媒(C)などを添加・混合して光触媒含有無機塗料((a)+(D)+(C)、(b)+(D+(C)))として用いることができる。
【0154】
換言すれば、本発明では、光触媒用無機バインダーとして、上記(a)と(b)とを混合して使用してもよく、また、上記(a)、(b)それぞれの無機成分を、光触媒用無機バインダーとしてそれぞれ単独で使用してもよい。
<トップコート塗膜 (III) の形成法>
このような光触媒含有無機塗料を塗装・硬化させて、中間塗膜(II)表面にトップコート塗膜(III)を形成するには、前記中間塗膜(II)の場合と同様にすればよい。すなわち、トップコート塗膜(III)の膜厚、光触媒含有無機塗料の配合組成などにも依るが、この光触媒含有無機塗料を、例えば、中間塗膜(II)表面に塗装(塗布)し、あるいは型内に塗設された中間塗膜(II)上に充填し、通常、30〜250℃、好ましくは80〜200℃の温度に、0.05〜3時間、好ましくは0.1〜1.5時間程度、該光触媒含有無機塗料を加熱するか、あるいは、常温下で1〜120時間、好ましくは5〜72時間保持すればよく、このように加熱下あるいは常温下に該塗料を保持すれば硬化しゲル被膜が形成される。
【0155】
このようにして得られたトップコート塗膜(III)の平均膜厚は、通常、0.01〜50μm厚、好ましくは0.1〜20μmである。
【0156】
【発明の効果】
本発明に係る複合体、例えば、複合塗膜は、下塗塗膜(I)と中間塗膜(II)とトップコート塗膜(III)とが密着してなっており、着色顔料と硬化塗膜活性化用光触媒(光触媒)とを別々の層、すなわち着色顔料は中間層としての中間塗膜(II)に含有させ、光触媒は上塗層のトップコート塗膜(III)に含有させることが可能となっている。従って、本発明では、配合される着色顔料が有機系であっても光触媒作用を受けないため、有機系顔料なども退色することがなく、有機系、無機系の何れの着色料でも配合可能となる。また使用される着色顔料としては、光触媒作用への影響を考慮することなく淡色系から濃色系まで任意の色彩のものを自由に選択でき、着色顔料選択の幅が広がっている。また光触媒としても、基本的には、着色顔料とは別異の上塗層としてのトップコート塗膜(III)に配合されるため、中間塗膜(II)に配合されている着色顔料の影響を受けることなく耐汚染効果を十分に発揮できるなど、着色顔料と光触媒の各機能をそれぞれ十分に発揮させることが可能となっている。
【0157】
よって、係る複合塗膜を、その下塗塗膜(I)側が金属パネル、ガードレール、建築資材等のように汚れの激しい屋外用部材の基材表面と密着するように設ければ、膜厚性と防食性に優れ、かつ耐汚染性、耐久性、表面硬度に優れた塗膜を基材表面に形成できる。また、そのような優れた特性の複合体からなる塗膜で被覆された基材が提供される。
【0158】
本発明では、このような複合塗膜付き基材を製造するに際しては、金属、建築資材等の基材表面に、膜厚性と防食性に優れた下塗塗膜(I)用の粉体塗料(I)を塗装し、さらにその表面上に、耐久性、付着性、耐候性に優れた中間塗膜(II)用の着色顔料含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物(着色塗料)を塗装し、次いで、その表面に、耐汚染性、耐久性、表面硬度に優れた光触媒含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物(光触媒含有無機塗料)の塗装を施すことにより、膜厚性と防食性に優れかつ耐汚染性、耐久性、表面硬度にも優れ、これら特性がバランス良く優れた複合塗膜を基材表面に形成している。
【0159】
【実施例】
以下、本発明について実施例に基づきさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に何等限定されるものではない。
以下の実施例、比較例で用いた各成分及びその製法、各試験方法等は、以下の通り。
【0160】
(エポキシ樹脂系粉体塗料の製造方法)
第1表に示す種類と量の各成分をドライブレンダー[アイチ電気(株)製、商品名:ドッキングミキサー]にて約1分間均一に混合した後、押し出し混練機[プリズム(株)製、商品名:2軸混練機]を用い、80〜100℃で溶融混練し、冷却後ハンマー式衝撃粉砕機で微粉砕した。次いで106ミクロンの空隙のメッシュ金網で処理し、通過分を分取し、下塗り用熱硬化性エポキシ系粉体塗料を得た。
【0161】
(着色顔料含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物)
<無機ポリマーの物性、製法>
(i)オルガノシロキサン(イ)またはその部分加水分解縮合物(ロ)の合成
[オルガノシロキサンの部分加水分解縮合物(ロ)−▲1▼]
攪拌機、加温ジャケット、コンデンサー及び温度計をつけたフラスコ中に、テトラエトキシシラン30部とメチルトリメトキシシラン30部と水5部とIPA(イソプロピルアルコール)35部を添加して攪拌しながら60℃で約5時間かけて加水分解反応を行った後、冷却することにより、オルガノシランの部分加水分解縮合物「(ロ)−▲1▼」を得た。この縮合物の全縮合化合物換算固形分は32%であった。
【0162】
[オルガノシロキサンの部分加水分解縮合物(ロ)―▲2▼]
攪拌機、加温ジャケット、コンデンサー及び温度計をつけたフラスコ中に、IPA分散コロイダルシリカゾル「IPA−ST」(粒子径10〜20nm、固形分30%、水分0.5%、日産化学工業(株)製)100部とメチルトリメトキシシラン68部と水0.8部とを投入し、攪拌しながら65℃で約5時間かけて加水分解反応を行った後、冷却することにより、オルガノシラン部分加水分解縮合物「(ロ)―▲2▼」を得た。この縮合物は、室温で48時間放置した時の全縮合化合物換算固形分は36%であった。
【0163】
(ii)硬化性オルガノポリシロキサン(ハ)の合成
攪拌機、加温ジャケット、コンデンサー、滴下ロート及び温度計を取り付けたフラスコに、メチルトリイソプロポキシシラン230部(1モル)がトルエン140部に溶解されてなる溶液を仕込み、これに、1%塩酸水溶液108部を20分かけて滴下しメチルトリイソプロポキシシランを攪拌下60℃で加水分解した。滴下終了から40分後に攪拌を止め、反応液を分液ロート移しいれて静置したところ、二層に分離した。
【0164】
少量の塩酸を含んだ下層の水とイソプロピルアルコールの混合液を分液除去し、後に残ったトルエンの樹脂溶液中に残存している塩酸を水洗で除去し、更にトルエンを減圧除去した後、残留物をイソプロピルアルコールで希釈することにより、平均分子量(Mw)約2000のシラノール基含有オルガノポリシロキサン(硬化性オルガノポリシロキサン)(ハ)のイソプロピルアルコール溶液を得た。
【0165】
この溶液の全縮合化合物換算固形分は、40%である。
また、この溶液中の硬化性ポリオルガノシロキサン(ハ)は、前記平均組成式(III)を満たすことが確認されている。
<着色顔料>
ルチル型酸化チタン(白)(平均粒径:200nm)
<中塗用着色塗料の製法>
上記に示した製法で合成したオルガノシロキサンの部分加水分解縮合物(ロ)と硬化性ポリオルガノシロキサン(ハ)と触媒とを所定の比で混合し、安定化させた後、所定量の分散剤、溶剤、顔料を混入した後、ディスパーサーを用いて、混合攪拌した。
【0166】
この溶液を、メッシュを用いて取り出した後、横型のジルコニアベッセルミル(浅田鉄鋼株式会社製)を用いて、1次粒子径まで着色顔料を均一に分散さることにより、光触媒含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物を調製した。
(光触媒含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物)
<無機ポリマーの製法>
無機ポリマーは、上記着色顔料含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物に用いる場合の無機ポリマーの製法と同様な方法で調製した。
【0167】
<光触媒の種類>
(a)光触媒A:光触媒酸化チタンゾル(固形分30%)
結晶系(アナターゼ型)
(b)光触媒B:平均粒径7nmの光触媒酸化チタン粉末
結晶系(アナターゼ型)
<光触媒含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物の製法>
(i)各無機成分を用いた場合の光触媒塗料の製法
▲1▼光触媒含有塗料「A−1」、「A−4」:
上記製法で得られたオルガノシロキサンの部分加水分解縮合物「(ロ)−▲1▼」(塗料A−1の場合)または「(ロ)−▲2▼」(塗料A−4の場合)を秤量し、触媒を添加した後、イソプロパノール(IPA)とメタノールの混合溶媒を添加し、希釈した後、1時間静置した。この溶液をポリエチレン製の計量容器に流し込み、光触媒酸化チタン粉末を添加し、ディスパーサーを用いて攪拌し、光触媒微粒子を溶剤に親和させた。この混合溶液を光触媒酸化チタン粉末(ST−01)を添加し、0.7mmのジルコニアビーズを用いたジルコニアベッセルにて一次粒径まで光触媒微粒子を粉砕して安定化させることにより、目的とする光触媒含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料「A−1」、「A−4」を調製した。
【0168】
▲2▼光触媒含有塗料「A−2」:
上記製法で得られたオルガノシロキサンの部分加水分解縮合物「(ロ)−▲1▼」を秤量し、触媒を添加した後、IPAとメタノールの混合溶媒を添加し、希釈した後、1時間静置した。この溶液を攪拌しながら、硝酸水溶液分散光触媒酸化チタンゾルを滴下ロートを用いて10分間かけて緩やかに滴下し、目的とする光触媒含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物「A−2」を調製した。
【0169】
▲3▼光触媒含有塗料「A−3」:
上記製法で得られた硬化性オルガノポリシロキサン(ハ)を秤量し、触媒を添加した後、メタノールとエタノールの混合溶媒を添加し、希釈した後、1時間静置した。この溶液をポリエチレン製の計量容器に流し込み、光触媒酸化チタン粉末を添加し、ディスパーサーを用いて攪拌し、光触媒微粒子を溶剤に親和させた。この混合溶液を0.7mmのジルコニアビーズを用いたジルコニアベッセルミルにて1次粒径まで光触媒微粒子を粉砕し、安定化することにより、目的とする光触媒含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料「A−3」を調製した。
【0170】
▲4▼光触媒含有塗料「A−5」:
上記製法で得られた硬化性オルガノポリシロキサン(ハ)を秤量し、触媒を添加した後、IPAとメタノールの混合溶媒を添加し、希釈した後、1時間静置した。この溶液を攪拌しながら、硝酸水溶液分散光触媒酸化チタンゾルを滴下ロートを用いて10分間かけて緩やかに滴下し、目的とする光触媒含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物「A−5」を調製した。
【0171】
▲5▼光触媒含有塗料「A−7」:
上記製法で得られたオルガノシロキサンの部分加水分解縮合物(ロ)と硬化性オルガノポリシロキサン(ハ)を所定の比で混合し、触媒を添加した後、エタノールとメタノールの混合溶剤を添加し、希釈した後、1時間静置した。この溶液をポリエチレン製の計量容器に流し込み、光触媒酸化チタン粉末を添加し、ディスパーサーを用いて攪拌し、光触媒微粒子を溶剤に親和させた。この混合溶液を0.7mmのジルコニアビーズを用いたジルコニアベッセルミルにて1次粒径まで光触媒微粒子を粉砕し、安定化することにより、目的とする光触媒含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料「A−7」を調製した。
【0172】
▲6▼光触媒含有塗料「A−8」:
上記製法で得られたオルガノシロキサンの部分加水分解縮合物「(ロ)−▲2▼」と硬化性オルガノポリシロキサン(ハ)を所定の比で混合し、触媒を添加した後、IPAとメタノールの混合溶媒を添加し、希釈した後、1時間静置した。この溶液を攪拌しながら、硝酸水溶液分散光触媒酸化チタンゾルを滴下ロートを用いて10分間かけて緩やかに滴下し、目的とする光触媒含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物「A−8」を調製した。
【0173】
▲7▼光触媒含有塗料「A−6」:
上記製法で得られたオルガノシロキサンの部分加水分解縮合物「(ロ)−▲2▼」とアクリルシリコーン樹脂を秤量し、触媒を添加した後、IPAとメタノールの混合溶媒を添加し、希釈した後、1時間静置した。この溶液をポリエチレン製の計量容器に流し込み、光触媒酸化チタン粉末を添加し、ディスパーサーを用いて攪拌し、光触媒粒子を溶剤に親和させた。この混合溶液に光触媒酸化チタン粉末(ST−01)を添加し、0.7mmのジルコニアビーズを用いたジルコニアベッセルにて一次粒径まで光触媒微粒子を粉砕して安定化させることにより、目的とする光触媒含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料「A−6」を調製した。
【0174】
▲8▼光触媒含有塗料「A−9」:
上記製法で得られたオルガノシロキサンの部分加水分解縮合物「(ロ)−▲1▼」と硬化性オルガノポリシロキサン(ハ)とアクリルシリコーン樹脂を所定の量比で混合し、触媒を添加した後、IPAとメタノールの混合溶媒を添加し、希釈した後、1時間静置した。この溶液を硝酸水溶液分散光触媒酸化チタンゾルを滴下ロートを用いて10分間かけて緩やかに滴下し、目的とする光触媒含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料「A−9」を調製した。
【0175】
<価試験項目>
また、実施例、比較例で用いた各種物性測定方法は以下のとおり
(a) 耐汚染性試験;屋外暴露1ヶ月後の耐汚染性試験
試験体パネルを国道8号線沿いの汚染の厳しい個所に設置し、1ヶ月間放置した後の汚れの状態を目視と色差測定から確認した。
【0176】
3:目視による汚染性はなく、外観良好。かつΔE変化率:1未満。
2:まばらに汚染個所があり、全体的に薄く黒ずむ。かつΔE変化率:1以上2未満。
1:全体的に黒い煤が付着し、ひどく汚れた状態。かつΔE変化率:2以上。
(b) 付着性( JIS K-5400 8 .5 碁盤目法に準ずる)
すきま間隔2mm、ます目25で評価する。
【0177】
3:切り傷1本ごとが、細くて両側が滑らかで、切り傷の交点と正方形の一目一目に剥がれがない。
2:切り傷の両側と交点とに剥がれがあって、欠陥部の面積は全正方形面積の15%未満。
1:切り傷の両側と交点とに剥がれがあって、欠陥部の面積は全正方形面積の15%以上。
【0178】
(c) 耐候性( JIS K-5400 9.8.1 サンシャインカーボンアーク灯式による)
1500時間後の光沢保持率および色差を「JIS D-0205 7.6光線変化率の変化及び7. 4」に準拠して、変退色を評価する。
3:ほとんど変化が認められない。光沢保持率85%以上。色差1.5未満。
2:光沢保持率60%以上85未満。色差1.5以上。
【0179】
1:光沢保持率60%未満。色差1.5以上。
(d) 鉛筆硬度( JIS K-5400 8.4.1 試験機法による)
塗膜のすり傷で評価する。
3:5H以上。
2:2H以上5H未満。
【0180】
1:2H未満。
(e) 耐塩水性( JIS K-5400 9.1 による)
500時間試験後の塗膜の外観及びカット部のフクレ巾を調査する。
3:塗膜外観に異常が認められない。フクレ巾が3mm未満。
2:塗膜外観に異常が認められない。フクレ巾が3mm以上。
【0181】
1:塗膜にフクレ、発錆が見られ、片側のフクレ巾が3mm以上。
(f) 耐湿性( JIS K-5400 9.2 回転式による)
500時間試験後の塗膜の外観を調査する。
3:塗膜外観に異常が認められない。
2:塗膜外観に曇りが認められる。
【0182】
1:塗膜外観にしわ、フクレ、ワレ、さび、剥がれのいずれかが認められる。
【0183】
【実施例1】
被塗物基材として、予め化成処理(種類:リン酸亜鉛処理 )が施された基材(材質:軟質鋼板、寸法:2×150×70mm)の表面に、表1に示す上記粉体塗料(番号:P−1)を、塗装機(種類:静電粉体塗装機)にて、4回塗装し、その後、乾燥機(機種:恒温器、型番:PHH−101、製造元:タバイエスペック社)にて、温度170℃で20分間加熱し、平均膜厚60μm厚の下塗塗膜を形成した。
【0184】
次いで、該下塗塗膜表面に、表1に示す中塗用の着色塗料(番号:C−1)を平均塗布膜厚40μm厚になるようにスプレー塗装し、次いで、条件(加熱温度;170℃、時間:20分間)で乾燥又は硬化反応を行って、乾燥膜厚が20μmの中間塗膜を形成した。
次いで、該中間塗膜表面に、表2の光触媒含有塗料(番号:A−1)を平均塗布膜厚10μm厚になるようにスプレー塗装し、次いで、条件(加熱温度;170℃、時間:20分間)で乾燥又は硬化反応を行って、乾燥膜厚が0.5μm厚の試験板を得た。
【0185】
得られた試験板について上記に示す方法で各試験を行い、性能を評価した。
その結果は下記のように諸特性がバランス良く優れていた。
(イ)耐汚染性:3(目視では汚染は認められず、外観良好で、△E変化率すなわち、「色の変化を表す指標であって、塗装直後の塗膜と比較して、屋外暴露
1ヶ月後の塗膜の色の変化を表す指標」は1以内。)
(ロ)耐候性:3(JIS K-5400,9.8.1に準拠。殆ど色変化ない。光沢保持率85%以上。色差1.5未満。)
(ハ)鉛筆硬度:3(JIS K-5400,8.1準拠。塗膜の耐擦傷性:5H以上。)
(ニ)耐円塩水噴霧性(耐塩水性):3(JIS, K-5400,9.1に準拠。塗膜外観に異常なし。フクレ幅3mm未満。)
(ホ)耐湿性:3(JIS K-5400,9.2回転式準拠。500時間試験後、塗膜外観に異常なし。)。
【0186】
結果を併せて表3に示す。
【0187】
【実施例2〜36、比較例1〜2】
実施例1において、下塗粉体塗料、中塗り着色塗料、上塗光触媒含有塗料を、それぞれ表1〜表3に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして塗装試験板を作製し、上記と同様の試験を行い、性能を評価した。
結果を表3に示す。
【0188】
以下の表中の各成分量は、「重量部」表示で示す。
【0189】
【表1】
Figure 0004522579
【0190】
【表2】
Figure 0004522579
【0191】
【表3】
Figure 0004522579
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a composite such as a coating film, a base material coated with a coating film comprising the composite, and a method for manufacturing a base material with a coating film. More specifically, for example, provided on the surface of a building material such as a metal panel. Composites capable of forming a coating film excellent in film thickness and anticorrosion properties, and having excellent stain resistance, durability and surface hardness, a substrate coated with a coating film comprising the composite, and such The present invention relates to a method for producing a substrate with a coated film.
[0002]
TECHNICAL BACKGROUND OF THE INVENTION
Conventionally, for example, road-related materials such as guardrails and fences; building materials such as roofing materials, trunk edges, shutters, gutters, and outer wall materials; automobile parts such as automobile exterior materials; home appliances such as air conditioner outdoor units; As described above, metal parts used for outdoor use cause scars due to collision of debris that has been blown off as vehicles pass through, automobile exhaust gas, dust that has risen in the air as vehicles pass through, and dripping pollution. In addition, the scars and dust attached to these outdoor members cannot be easily removed, and the aesthetics of metal members used in outdoor applications are significantly impaired. There is. Therefore, the paint used for such an outdoor member is required to form a coating film excellent in durability, coating film surface hardness, contamination resistance, and the like.
[0003]
For example, a thermosetting powder coating can form a thick film having a thickness of 50 μm or more with one coat, and also has good anticorrosion properties. Therefore, the thermosetting powder coating material is often used for applications requiring anticorrosion properties as described above. .
However, conventional powder coatings are not sufficient in stain resistance and coating film hardness, and the durability is inferior compared to the case of using a silicone resin-based or fluororesin-based highly weather-resistant solvent-based coating. There is a problem.
[0004]
Therefore, the present inventors conducted extensive research to solve the above problems.For example, on the surface of a base material such as a metal plate, an undercoating film made of a powder paint and a specific color pigment-containing curable polymer. If an intermediate coating film formed from a siloxane-based inorganic coating composition and a topcoat coating film formed from a photocatalyst-containing curable polysiloxane-based inorganic coating composition blended with specific components are sequentially laminated, the film thickness Have been found to be able to produce composites such as coatings with excellent balance and excellent properties in terms of anti-staining and anti-corrosion properties, stain resistance, durability, coating film hardness (surface hardness), etc. The present invention has been completed.
[0005]
In addition, (1): Japanese Patent Laid-Open No. 5-31455 discloses that a coating layer containing an organic component as a main component is formed on a member to be coated such as an aluminum wheel for vehicles, and an inorganic system is formed on the surface of the coating layer. Disclosed is a coating film structure in which a coating layer containing the components as a main component is formed, and the organic coating layer includes thermosetting of acrylic resin, polyester resin, epoxy resin, vinyl chloride resin, urethane resin, aminoalkyd resin, etc. Examples of the coating layer mainly composed of an inorganic component include colloidal silica, organoalkoxysilane partial hydrolysis condensate, and a polymer or copolymer of an unsaturated ethylenic monomer. The main component can be mentioned, and these layers are obtained by applying a corresponding powder coating and baking. According to the coating film structure, the appearance is improved by increasing the film thickness, the choice of colors and paints is abundant, and it is easy to remove dirt adhered to the coating film surface, and the effect that the coating film is hard to be damaged is obtained. Are listed.
[0006]
(2): Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-60184 discloses that a coating film containing a polysiloxane inorganic polymer is applied after a thermosetting powder coating is applied and baked on an object to be coated. And the composite coating film formation method which raise | generates hardening reaction and forms the coating film which has an inorganic polymer compound on a powder coating film is disclosed. According to the method described in the publication, it is possible to provide a coating film having excellent corrosion resistance, weather resistance and stain resistance, and having a high hardness, and the coating film is particularly useful for an object to be coated outdoors. It is described that.
[0007]
(3): Japanese Patent Laid-Open No. 8-259891 discloses (A) Formula Si (OR1 )Four A silicon compound and / or colloidal silica represented by formula (B):2 Si (OR1 )Three (C) Formula R2 2Si (OR1 )2 A silicon compound represented by the formula:1 , R2 It describes that a liquid mixture of an inorganic coating prepared using a raw material of a monovalent hydrocarbon group and a powder having a photocatalytic function is applied to a substrate.
[0008]
(4): Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-26801 describes a functional coating composition in which a photocatalyst is blended with the following film forming components (a) to (d).
(A) A composition comprising an organopolysiloxane as a main component and an organosiloxane having a functional side chain as a crosslinking agent and a curing catalyst.
(B) A composition in which a solvent for high heat is blended with ceramic particles.
(C) An organic solvent solution of perhydropolysilazane.
(D) A prepolymer prepared by reacting a low molecular weight glycidyl ether type epoxy resin with a catalyst in the presence of a metal oxide powder.
[0009]
(5): JP-A-11-188271 discloses a photocatalyst obtained by adhering a photocatalyst to a substrate via a hardly decomposable binder, wherein the hardly decomposable binder is water glass or colloidal silica. A photocatalyst that is at least one silicon compound selected from polyorganosiloxanes is disclosed. Examples of the hardly decomposable binder include water glass, colloidal silica, polyorganosiloxane, phosphate, and fluorine-based polymer. Further, a second layer made of an organic binder such as an epoxy resin or a polyester resin and not containing photocatalyst particles is provided on the substrate, and a second layer made of photocatalyst particles and a hardly decomposable binder is provided thereon. It is stated that a layer can be provided.
[0010]
(6): Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-4280 discloses a film forming method in which a silica-based or silicone-based film-forming coating solution is applied to a surface of a substrate by a specific method, and then the obtained coating film is cured. It is disclosed. In this publication, various coated surfaces such as unsaturated polyester resin paints and powder paints are listed as substrates. In addition, it is described that the film-forming coating solution may contain metal compound particles such as titanium dioxide and titanium peroxide having photocatalytic activity. In addition, the publication discloses that an aqueous solution of ethanol containing a partial hydrolyzate of ethyl silicate (containing an acid catalyst) is applied and cured on the surface of a polyester melamine white painted iron plate, and then the surface of the obtained base material (intermediate layer). An embodiment in which an alcoholic dispersion liquid containing titanium dioxide fine particles and a partial hydrolyzate of silicon dioxide as a binder is applied and cured is shown.
[0011]
Further, (7): Japanese Patent Laid-Open No. 2000-51782 discloses a method in which a coating material is made to contain a fluorescent dye and a coating operation is performed by discriminating between a coated portion and a non-coated portion of a base material by fluorescence emitted from a coating film. Is disclosed. As a coating liquid, it is described that a silica-based or silicone-based film-forming coating liquid containing a photocatalyst is applied to a base material, and examples of the base material include various coated surfaces such as unsaturated polyester resin paints and powder paints. ing. In addition, the publication discloses that a surface of a polyester melamine white coated iron plate is coated and cured with a partially hydrolyzed product of ethyl silicate (containing an acid catalyst) and an ethanol aqueous solution containing a fluorescent brightening agent, and then the obtained base material A mode in which an alcoholic dispersion liquid containing titanium dioxide fine particles, a partial hydrolyzate of ethyl silicate as a binder, and a fluorescent whitening agent is applied and cured on the surface of the (intermediate layer) is shown.
[0012]
However, even in the coating film described in any of the publications of (1) to (7), adhesion to the surface of a substrate such as metal, film thickness, corrosion resistance, durability, coating film hardness, and contamination resistance There was room for further improvement in terms of characteristics such as and the balance thereof.
In any of these publications, an undercoat film made of a powder coating and an intermediate coating film formed from a specific color pigment-containing curable polysiloxane inorganic coating composition on the surface of a substrate such as a metal plate And a topcoat coating film formed from a photocatalyst-containing curable polysiloxane inorganic coating composition containing a specific component, the film thickness is not only excellent in adhesion to the substrate, but also the film thickness. In addition to corrosion resistance, corrosion resistance, durability, and coating film hardness, it is extremely superior in terms of contamination resistance, etc., and also has excellent balance of these characteristics, such as composites such as coating films, substrates with coating films, etc. There is no description or suggestion that it can be manufactured.
[0013]
OBJECT OF THE INVENTION
The present invention is intended to solve the problems associated with the prior art as described above, and is excellent in film thickness and anticorrosion properties, and also in terms of durability, coating film hardness, stain resistance, and the like. An object of the present invention is to provide a composite such as a coated film, a substrate with a coated film, and a method for producing the same.
[0014]
SUMMARY OF THE INVENTION
The complex according to the present invention is:
(I) an undercoat film formed from a powder paint;
(II) an intermediate coating film provided on the undercoat powder coating film (I) and formed from a color pigment-containing curable polysiloxane inorganic coating composition;
(III) a top coat film provided on the intermediate coating film (II) and formed from a photocatalyst-containing curable polysiloxane inorganic coating composition,
The colored pigment-containing curable polysiloxane inorganic coating composition is
(A) a coloring pigment;
(B) Organosiloxane, its partially hydrolyzed condensate or curable organopolysiloxane, and if necessary
(C) a curing catalyst for the component (B)
Containing
The photocatalyst-containing curable polysiloxane inorganic coating composition is
(D) a photocatalyst for activating a cured coating film containing titanium oxide as a main component;
(B) Organosiloxane, its partially hydrolyzed condensate or curable organopolysiloxane, and if necessary
(C) a curing catalyst for the component (B)
It is characterized by containing.
[0015]
In the present invention, the powder coating is selected from the group consisting of a fluororesin powder coating, a polyester resin powder coating, an epoxy resin powder coating, an acrylic resin powder coating, and a urethane resin powder coating. Preferably, the at least one paint is used.
In the present invention, the titanium oxide is preferably an anatase type titanium oxide, and more preferably, the titanium oxide is an anatase type titanium oxide having an average particle diameter of 7 to 250 nm.
[0016]
In the present invention, the color pigment-containing curable polysiloxane inorganic coating composition and / or the photocatalyst-containing curable polysiloxane inorganic coating composition further comprises (E) a polymerizable silicone (meth) acrylate copolymer. Preferably, the polymerizable silicone (meth) acrylate copolymer (E) is preferably acrylic silicone.
[0017]
In the present invention, when the photocatalyst-containing curable polysiloxane-based inorganic coating composition has a total of components (B), (C), (D), and (E) as 100 parts by weight,
Component (B) in an amount of 20-80 parts by weight, preferably 30-70 parts by weight,
Component (C) in an amount of 0 to 10 parts by weight, preferably 0.01 to 5 parts by weight, and
Component (D) in an amount of 20 to 80 parts by weight, preferably 30 to 70 parts by weight,
It is desirable to contain component (E) in an amount of 0 to 50 parts by weight, preferably 0 to 40 parts by weight.
[0018]
In the present invention, the curing catalyst (C) for the component (B) is preferably a carboxylic acid metal salt, an amine, an acid, an alkali catalyst, a titanium compound, or a halogenated silane.
In the present invention, the photocatalyst-containing curable polysiloxane inorganic coating composition may further contain (A) a color pigment.
[0019]
In the present invention, the photocatalyst-containing curable polysiloxane inorganic coating composition may further contain an organosilica sol as the (F) inorganic binder.
In the present invention, the composite is preferably a coating film, particularly a coating film provided on the substrate so that the composite undercoat (I) side is in close contact with or opposed to the substrate.
[0020]
The base material with a coating film according to the present invention is composed of a base material and a coating film made of the above-mentioned composite provided on the surface of the base material, and the undercoat (I) side of the composite is a base material. It is characterized by being adhered directly or through other layers.
As for the base material with a coating film which concerns on this invention, it is desirable that the said base material is a metal panel and a building material.
[0021]
The method for producing a coated substrate according to the present invention comprises a substrate surface,
Apply and harden powder paint (I)
On the surface of the obtained undercoat film (I), the above-mentioned color pigment-containing curable polysiloxane inorganic coating composition is applied and cured,
The photocatalyst-containing curable polysiloxane inorganic coating composition is applied to the surface of the obtained intermediate coating film (II) and cured to form a topcoat coating film (III).
[0022]
According to the present invention, for example, by providing it on the surface of a building material such as a metal panel, a composite that can form a coating film excellent in film thickness and corrosion resistance, and excellent in stain resistance, durability, surface hardness, A substrate coated with a coating film comprising the composite and a method for producing such a coated substrate are provided.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a composite according to the present invention, a base material coated with a coating film made of the composite, and a method for producing a base material with a coating film will be specifically described.
<Composite>
The composite according to the present invention is formed from a powder paint, and is provided on the undercoat film (I) serving as an undercoat layer, and the undercoat film (I), and a color pigment-containing curable polysiloxane inorganic paint composition An intermediate coating layer (II) which is formed from a product (also simply referred to as a colored coating) and serves as an intermediate coating layer, and a photocatalyst-containing curable polysiloxane inorganic coating composition ( It is also simply referred to as a photocatalyst-containing inorganic paint.) And has a top coat film (III) as an overcoat layer.
[0024]
This composite body can take various shapes, and may be, for example, various molded bodies such as a container and a bag in addition to a coating film, a sheet, a film, a substrate and the like.
When this composite is a coating film, it is provided on the surface of the base material such as metal so that the side surface of the base coating film (I) is in close contact with the base material directly or through another layer (eg sealer) Also good. Thus, in the case where the composite is a coating film provided on the surface of a substrate of metal or the like (eg, a metal processed product such as a guard rail, a fence, a metal panel for building materials, an electric product, or an automobile part), The coating film is excellent in film thickness and anticorrosion properties, and is excellent in a good balance between contamination resistance, durability and surface hardness. In particular, if the coating film (composite) is provided on the surface of a member for outdoor use, such as a guardrail, an automobile exterior material, or a building material, so that the surface of the primer coating (I) is in close contact with the base material, The above characteristics are exhibited in a well-balanced manner.
[0025]
The material of the substrate to be coated may be inorganic or organic. Specifically, for example, metals such as aluminum, iron, stainless steel, copper, and zinc; various glassy materials; ceramics; porcelain; concrete; ceramics such as stone materials; Wood boards such as natural boards and plywood; various plastic boards; and combinations thereof.
Among these, inorganic materials such as metal, glass, ceramics / porcelain, concrete, and ceramic are preferable in terms of adhesion and durability.
[0026]
In addition, base materials made of such organic or inorganic materials include road-related materials such as guardrails and fences; building materials such as roofing materials, trunk edges, shutters, gutters, and outer wall materials; automobile exterior materials, etc. Suitable examples include metal parts used in outdoor applications such as automobile parts; home appliances such as air conditioner outdoor units;
In such a complex of the present invention,
The film thickness of the undercoat film (I) is usually 20 to 150 μm, preferably 30 to 100 μm,
The film thickness of the intermediate coating film (II) is usually 1 to 100 μm, preferably 10 to 50 μm,
The film thickness of the topcoat coating film (III) is usually 0.01 to 50 μm, preferably 0.1 to 30 μm.
[0027]
Hereinafter, the undercoat coating film (I), the intermediate coating film (II), and the topcoat coating film (III) constituting the composite will be described in detail.
[Undercoat ( I ]]
The powder coating film (undercoat layer) (I) can employ various molding methods depending on the shape and application of the resulting composite, and preferably, a powder coating is applied (painted) or injected into a mold. Then, it is heated and cured.
[0028]
As the powder coating used, it is desirable that the contained powder particles do not fuse during handling of the powder coating both indoors and outdoors, and the softening point of the contained resin [measurement method: Vicat softening point] is For example, a thermosetting resin-based or thermoplastic resin-based powder coating at 30 to 140 ° C., preferably 80 to 120 ° C., may be mentioned, among which a thermosetting resin-based one is preferable.
[0029]
Thermosetting powder paints include fluororesin powder paint, polyester resin powder paint, epoxy resin powder paint, acrylic resin powder paint, urethane resin powder paint, amino alkyd resin powder paint. Etc. Among these, fluororesin-based powder coatings, polyester resin-based powder coatings, epoxy resin-based powder coatings, acrylic resin-based powder coatings, and urethane resin-based powder coatings are preferable, and epoxy resin-based powder coatings are particularly preferable. Preferably, when this epoxy resin powder coating is used, the resulting coating is excellent in adhesion with the intermediate coating (II) and anticorrosion in a single film, and the resulting composite, especially the coating, It is preferable because it is excellent in corrosion resistance and durability, has high hardness, and is excellent in stain resistance. You may use these 1 type or in combination of 2 or more types. Examples of the thermoplastic resin powder coating that can be used include polyvinyl chloride, polyethylene, and nylon.
[0030]
Among these thermosetting powder coatings, fluororesin-based powder coatings, polyester resin-based powder coatings, epoxy resin-based powder coatings, and acrylic resin-based powder coatings are disclosed in JP-A-7-60184 [0005]. ] To [0013] can be preferably used.
Fluorine resin powder coating
That is, the fluororesin-based powder coating has a crosslinkable reactive group, is solid at normal temperature, and has a glass transition temperature (Tg) of 35 to 120 ° C. What contains 40 to 3 weight% of hardening | curing agents which can react with the crosslinkable reactive group of resin and can form bridge | crosslinking (total of 100 weight% of both) is used preferably. This fluororesin having a crosslinkable reactive group can be produced by polymerization by a known method.
[0031]
Examples of the crosslinkable reactive group include a hydroxyl group, an epoxy group, and a carboxyl group. When a fluororesin having a hydroxyl group as a crosslinkable reactive group is used, the hydroxyl value is desirably in the range of 1 to 200 mgKOH / g, preferably 20 to 140 mgKOH / g. Moreover, when using the fluororesin which has an epoxy group as a crosslinkable reactive group, the epoxy equivalent is 100-15000 g / eq, Preferably it is desirable to exist in the range of 300-14000 g / eq.
[0032]
Further, when a fluororesin having a carboxyl group as a crosslinkable reactive group is used, the acid value is desirably in the range of 1 to 200 mgKOH / g, preferably 20 to 140 mgKOH / g.
When these hydroxyl value, epoxy equivalent, acid value and the like are in the above ranges, there is a tendency that a crosslink density is appropriate and a composite having excellent physical properties such as flexibility, particularly a coating film, is obtained.
[0033]
The fluororesin preferably has a glass transition temperature (Tg) of 35 to 120 ° C, preferably 40 to 100 ° C. If this glass transition temperature (Tg) is in the above range, the resin powder becomes solid at room temperature, so there is no risk of fusion between the resin powders during storage, etc., and it is well dispersed as a powder and easy to use in powder coatings. In addition, the softening point is moderate and the flowability during painting is good.
[0034]
Moreover, it is desirable that the average particle diameter of the resin (main agent) is usually about 10 to 500 μm, including the following other powder coating resins. Resin particles having such particle diameters are less charged and less dusty, have good particle melting properties, and have good appearances such as coating films and molded products. In addition, an average particle diameter can be measured here, for example using the process particle size distribution measuring system "TSUB-TEC300" [made by Nippon Mining Co., Ltd.].
[0035]
Polyester resin powder coating
The polyester resin powder coating material has a crosslinkable reactive group, is solid at room temperature, and has a Tg of 35 to 120 ° C., 50 to 97% by weight, and reacts with the crosslinkable reactive group of the polyester resin. Thus, those containing 50 to 3% by weight of a curing agent capable of forming a crosslink (total 100% by weight of both) are preferably used.
[0036]
Examples of the crosslinkable reactive group of the polyester resin include a hydroxyl group and a carboxyl group, and these crosslinkable reactive groups may be included in one or two types.
The polyester resin having a crosslinkable reactive group is a resin that is solid at room temperature having an average of 2 or more reactive groups per molecule, and has a number average molecular weight (Mn) of 1000 to 20000, preferably 1500 to 8000. Is preferred.
[0037]
Further, when the crosslinkable reactive group is a hydroxyl group, the hydroxyl value is desirably in the range of 1 to 200 mgKOH / g, preferably 20 to 140 mgKOH.
When the crosslinkable reactive group is a carboxyl group, the acid value is desirably in the range of 1 to 200 mgKOH / g, preferably 20 to 140 mgKOH / g.
When the hydroxyl value and acid value are in the above ranges, there is a tendency that a composite having a moderate crosslinking density and excellent physical properties such as flexibility, particularly a coating film, is obtained.
[0038]
A polyester resin having a Tg of 35 to 120 ° C., preferably 40 to 100 ° C. is suitable. If this glass transition temperature (Tg) is in the above range, the resin powder becomes solid at room temperature, so there is no risk of fusion between the resin powders during storage, etc., and it is well dispersed as a powder and easy to use in powder coatings. In addition, the softening point is moderate and the flowability during painting is good.
[0039]
The polyester resin can be obtained, for example, by directly esterifying a polyester-forming carboxylic acid and a polyhydric alcohol mainly composed of ethylene glycol, or a commercially available product can be used.
Examples of the polyester-forming carboxylic acid include terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, sebacic acid, β-oxypropionic acid, oxalic acid, maleic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic acid. An acid etc. are mentioned, These may be used 1 type or in combination of 2 or more types.
[0040]
Examples of the polyhydric alcohol include ethylene glycol, propanediol, butanediol, pentanediol, 1,6-hexanediol, neopentylglycol, 2,2′-diethylpropanediol, cyclohexanediol, trimethylolpropane, and pentaerythritol. These may be used alone or in combination of two or more.
[0041]
Epoxy resin powder coating
The epoxy resin powder coating material has a crosslinkable reactive group, is solid at normal temperature, and reacts with 60 to 97% by weight of an epoxy resin having a Tg of 35 to 120 ° C. and the crosslinkable reactive group of the epoxy resin. Thus, those containing 40 to 3 wt% of a curing agent capable of forming a crosslink (total of 100 wt% of both) are preferably used.
[0042]
The epoxy resin preferably has an average of two or more epoxy groups per molecule, and examples thereof include bisphenol type epoxy resins, hydrogenated bisphenol type epoxy resins, ester type epoxy resins, and the like, and commercially available products are used. You can also.
The number average molecular weight (Mn) of the epoxy resin is preferably in the range of 300 to 8000, and the epoxy equivalent is preferably in the range of 100 to 15000 g / eq, preferably 300 to 14000 g / eq.
[0043]
When the number average molecular weight and the epoxy equivalent are in such ranges, the crosslinking density is appropriate and the physical properties such as flexibility are good.
The epoxy resin preferably has a Tg of 35 to 120 ° C., preferably 40 to 100 ° C. When the Tg is in such a range, the epoxy resin becomes solid at room temperature and is used for powder coatings. It is easy to handle, has a moderate softening point, is easy to handle, and has good flowability during painting.
[0044]
Acrylic resin powder coating
As an acrylic resin-based powder coating material, it has a crosslinkable reactive group, is solid at room temperature, has a Tg of 35 to 120 ° C., and reacts with the crosslinkable reactive group of the acrylic resin. Thus, those containing 40 to 3 wt% of a curing agent capable of forming a crosslink (total of 100 wt% of both) are preferably used.
[0045]
The acrylic resin having a crosslinkable reactive group is preferably a resin that is solid at room temperature having an average of 2 or more reactive groups per molecule and has a number average molecular weight (Mn) of 1000 to 20000.
When the crosslinkable reactive group is a hydroxyl group, the hydroxyl value is desirably in the range of 1 to 200 mgKOH / g, preferably 20 to 140 mgKOH / g.
[0046]
When the crosslinkable reactive group is a carboxyl group, the acid value is desirably in the range of 1 to 200 mgKOH / g, preferably 20 to 140 mgKOH / g.
Furthermore, when the crosslinkable reactive group is an epoxy group, the epoxy equivalent is desirably in the range of 100 to 15000 g / eq, preferably 300 to 14000 g / eq. When these hydroxyl value, epoxy equivalent, and acid value are in the above ranges, there is a tendency that a crosslink density is appropriate and a composite having excellent physical properties such as flexibility, particularly a coating film, is obtained.
[0047]
The acrylic resin having a Tg of 35 to 120 ° C., preferably 40 to 100 ° C. is suitable. When the Tg is in such a range, the acrylic resin becomes solid at room temperature and is easy to use for powder coatings. The softening point is moderate and easy to handle, and the flowability during painting is good.
The acrylic resin having a crosslinkable reactive group includes, for example, a polymerizable vinyl monomer having a hydroxyl group, a carboxyl group, an epoxy group, an amide group, an amino group, a mercapto group, an isocyanate group, a halogen atom, and the like, and a copolymer thereof. It can be obtained by copolymerizing possible "other vinyl monomers".
[0048]
Preferred examples of the vinyl monomer containing a hydroxyl group include mono (meth) acrylic acid ester and monochlorotonic acid ester of monohydric alcohol, allyl alcohol, monoallyl ether of polyhydric alcohol, and hydroxyethyl vinyl ether. be able to.
Examples of the polyhydric alcohol include dihydric alcohols such as ethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, polypropylene glycol, 1,3-butylene glycol, 1,4-butylene glycol, and 1,6-hexanediol, glycerin, and trimethylol. Propane, trimethylolethane, pentaerythritol and the like can be mentioned. In addition to the polyhydric alcohol, dihydroxyethyl fumarate, butylhydroxyethyl fumarate and the like can also be used.
[0049]
Examples of the vinyl monomer containing a carboxyl group include unsaturated acids containing a carboxyl group such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, and itaconic acid.
Moreover, as a vinyl-type monomer containing the said epoxy group, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, (beta) -methyl glycidyl acrylate, (beta) -methyl glycidyl methacrylate, etc. can be mentioned preferably, for example.
[0050]
Examples of the above “other vinyl monomers” that can be copolymerized include alkyl acrylates such as methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, and 2-ethylhexyl acrylate; styrene, α-methyl styrene Aromatic vinyl compounds such as: vinyl acetate, vinyl propionate, acrylamide, methacrylamide, acrylonitrile, methacrylonitrile, vinyl stearate, acrylic acetate, dialkyl esters of fumaric acid, dialkyl esters of itaconic acid, halogen-containing vinyl monomers , Silicon-containing vinyl monomers, ethylene and the like, and can be used alone or as a mixture when used.
[0051]
The acrylic resin having a crosslinkable reactive group can be produced by copolymerizing the vinyl monomer in the presence of a normal polymerization initiator by a conventionally known suspension polymerization method or solution polymerization method. It is also possible to use a commercial product.
Urethane resin powder coating
The urethane resin powder coating material has a crosslinkable reactive group, is solid at normal temperature, and has a Tg of 30 to 150 ° C., a polyol of 60 to 97% by weight, a crosslinkable reactive group (OH) of the polyol, Those containing 3 to 40% by weight of an isocyanate-based curing agent capable of forming a crosslink by reaction (total 100% by weight of both) are preferably used.
[0052]
The polyol preferably has an average of two or more reactive groups per molecule and is solid at normal temperature and has a number average molecular weight (Mn) of 1000 to 20000.
The hydroxyl value is desirably in the range of 1 to 200 mg KOH / g, preferably 20 to 140 mg KOH / g.
That's right. When this hydroxyl value is in the above range, the crosslinking density is moderate, and there is a tendency that a composite, particularly a coating film, having excellent physical properties such as flexibility can be obtained.
[0053]
The polyol preferably has a Tg of 30 to 120 ° C, preferably 35 to 100 ° C. When the Tg is in such a range, it becomes a solid at room temperature and is easy to use for powder coatings. The softening point is moderate and easy to handle, and the flowability during painting is good.
The urethane resin contained in such a urethane resin powder coating is obtained, for example, by reacting diisocyanates and polyols, and has a urethane bond (—NH—COO—).
[0054]
Examples of such a urethane resin powder coating material include one-pack type and block type ones.
As this one-component and block-type urethane resin powder coating, for example, containing a main component polyols and a curing agent,
As described later, for example, an isocyanate group (NCO group) of a polyisocyanate composed of a diisocyanate such as isophorone diisocyanate (IPDI) (that is, a curing agent described later) is blocked with a blocking agent such as ε-caprolactam. Examples thereof include paints that are blocked isocyanate compounds formed into blocks (masks).
[0055]
In order to heat and cure the urethane resin powder coating material, for example, in the presence of an active hydrogen compound, the blocked portion is dissociated by heating to regenerate the isocyanate, cause a substitution reaction, and crosslink. Good.
As the diisocyanates, the curing agents described later are used. Specifically, hexamethylene diisocyanate [HDI], isophorone diisocyanate [IPDI], methylenebis (4-cyclohexylisocyanate) [HMDI], trimethylhexamethylene diisocyanate [TMHMDI] and the like. Is preferred.
[0056]
Examples of the polyols include poly (alkylene oxide) polyols, polyester polyols, acrylic polyols, fluorine polyols, and polycarbonate polyols.
Specific examples of the poly (alkylene oxide) polyol include poly (propylene oxide) diol, poly (propylene oxide) triol, and poly (tetramethylene oxide) diol.
[0057]
Conventionally known polyester polyols are widely used.
Examples of the blocking agent (masking agent) include alcohols such as ethanol and isopropanol; phenols such as phenol and p-nitrophenol; lactams such as ε-caprolactam; oximes such as acetoxime and methyl ethyl ketone; Examples: active methylenes such as diethyl malonate) and acetoacetate (eg ethyl acetoacetate); and the like.
[0058]
In such various powder coatings, the main agent is usually used in the powder coating in an amount of 50 to 97% by weight, preferably 60 to 97% by weight.
Hardener
On the other hand, when the resin contained in the thermosetting powder coating used in the present invention has a hydroxyl group as a crosslinkable reactive group, the curing agent may be a blocked isocyanate compound such as isophorone diisocyanate [IPDI] or tolylene diisocyanate (TDI). , Xylylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate [MDI], hexamethylene diisocyanate [HDI], dicyclohexylmethane diisocyanate (hydrogenated MDI), methylenebis (4-cyclohexylisocyanate) [HMDI], trimethylhexamethylene diisocyanate [TMHMDI] 1,5-tetrahydronaphthalene diisocyanate, naphthalene-1,5-diisocyanate, bis (2-methyl-3-isocyanatophenyl) methane, 4,4′-diph Isocyanate groups of isocyanate compounds such as polyisocyanate compounds such as phenylpropane diisocyanate, tetramethylxylylene diisocyanate (TMXDI), dimers, trimers and polyisocyanate compounds modified with polyhydric alcohols such as trimethylolpropane. And compounds blocked with the above-mentioned blocking agents [for example, blocking agents such as lactams such as ε-caprolactam, alcohols such as phenols and benzyl alcohol, and oximes such as methyl ethyl ketoxime]. Such a block isocyanate compound is preferably used in a solid form at room temperature.
[0059]
Also, aliphatic dibasic acids such as fumaric acid, succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, acid anhydrides such as phthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, and amino compounds Etc. can be used. Examples of the amino compound include “Powderlink 1174” (trade name) manufactured by American Cyanamid.
[0060]
When the resin contained in the thermosetting powder coating has a carboxyl group as a crosslinkable reactive group, the curing agent includes glycidyl compounds such as terephthalic acid diglycidyl ester, p-hydroxybenzoic acid diglycidyl ester, and triglyceride. Glycidyl isocyanurate, spiroglycol diglycidyl ether, hydantoin compound, alicyclic epoxy resin, aliphatic epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin, cresol novolac epoxy resin, phenol novolac epoxy resin, and epoxy equivalent of 100 to 15000 g / eq, Examples thereof include acrylic resins and fluororesins having a number average molecular weight of 1000 to 20000. Further, amide compounds such as “PrimidXL-552” (trade name) manufactured by Rohm and Haas are listed.
[0061]
Further, when the resin contained in the thermosetting powder coating has an epoxy group as a crosslinkable reactive group, examples of the curing agent include fumaric acid, succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid and the like. Acid anhydrides such as aliphatic dibasic acid, phthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, polyester resins, acrylic resins and fluorine having an acid value of 1 to 200 mg KOH / g and a number average molecular weight of 1000 to 20000 Examples include resins, dicyandiamide and dicyandiamide derivatives, imidazole and imidazole derivatives, dibasic acid dihydrazide, diaminodiphenylmethane, amine compounds such as cyclic amidine compounds, and melamine resins.
[0062]
Such a curing agent is usually used in the powder coating in an amount of 0.1 to 10% by weight, preferably 0.5 to 5% by weight.
Curing catalyst
The powder coating material may contain a curing catalyst. Examples of the curing catalyst include octylic acid tin salt, zirconium salt, cobalt salt, zinc salt, lead salt, cadmium salt;
Dibutyltin dilaurate; dibutyltin malate; tin oxalate; tin naphthenate; stearic acid lead salt, tin salt, bismuth salt; acetylacetone tin;
[0063]
When such a curing catalyst is used, the curing catalyst is usually used in an amount of 0.01 to 10% by weight, preferably 0.1 to 5% by weight, in the powder coating material.
In addition to the components described above, the powder coating material includes other components as described below within a range that does not contradict the object of the present invention, such as plasticizers, various pigments, antiblocking agents, mold release agents, weathering stabilizers, A lubricant, a heat stabilizer, a flame retardant, a filler, a surface conditioner, and the like can be added.
[0064]
In order to obtain such a powder coating containing various components, the above components may be blended, mixed, stirred, and the like.
Powder coating formation method
In the method of the present invention, the powder coating material, preferably the thermosetting powder coating material, is applied to a substrate to be coated by a method such as electrostatic spraying, fluid dipping, or electrostatic fluid dipping. A uniform film-like powder coating film (powder layer) can be formed by melting, fusing and curing the powder coating.
[0065]
Among the coating methods, the electrostatic spraying method is preferable. Although the heating conditions depend on the type of thermosetting powder coating, it is usually appropriate that the temperature of the article to be coated is 150 to 250 ° C. for 1 to 30 minutes. The thickness of the coating film is usually selected in the range of 20 to 150 μm, preferably 30 to 100 μm in terms of average film thickness. In particular, when the composite of the present invention is a coating film, the material and shape of the object to be coated are not particularly limited as long as the object can withstand the heating conditions. Examples of the material of the object to be coated include those described above, such as metal, glass, and ceramic.
[0066]
[Intermediate coating ( II ]]
The intermediate coating film (intercoat layer) (II) can employ various molding methods depending on the shape and use of the resulting composite, preferably a colored pigment-containing curable polysiloxane inorganic coating composition (colored coating). Is applied (coated) on the surface of the undercoat layer (I) or injected into a mold provided with the undercoat layer (I), followed by drying at room temperature or heat curing.
[0067]
As the coloring pigment-containing curable polysiloxane inorganic coating composition (coloring paint) for the intermediate coating film (intermediate coating layer) (II),
(A) a coloring pigment;
(B-0) curable polysiloxane inorganic polymer and, if necessary,
(C) a curing catalyst for the component (B-0)
Can be used, but in a preferred embodiment thereof,
(A) a coloring pigment;
(B) Organosiloxane (a), its partially hydrolyzed condensate (b) or curable organopolysiloxane (c) (hereinafter these are also collectively referred to as inorganic coating film forming components, organosiloxane compounds, etc.) And if necessary,
(C) a curing catalyst for the component (B)
Contains.
[0068]
That is, in the preferred embodiment, in place of the (B-0) curable polysiloxane inorganic polymer, preferably (B) "organosiloxane (ii), a partially hydrolyzed condensate thereof (b) or curable organopolysiloxane. (C) "is used.
Among these components, the inorganic coating film forming component (B) and the curing catalyst (C) for this component (B) are a photocatalyst-containing curable polysiloxane system for forming the topcoat coating film (III) described later. It is the same as what is contained in an inorganic coating composition.
[0069]
In a preferred embodiment of the present invention, both the intermediate coating layer and the topcoat coating film (overcoat layer) (III) of the composite are “organosiloxane, partially hydrolyzed condensate thereof or curable organopolysiloxane” (B ) In the presence of the curing catalyst (C) for these components (B), so that it has excellent interlayer adhesion, and the photocatalytically active substance (D ) Is included, it is considered that the composite is excellent in durability.
[0070]
The colored paint may contain a silicone (meth) acrylate copolymer (E) described later.
Hereinafter, the color pigment (A), the inorganic coating film forming component (B), the curing catalyst (C), the silicone (meth) acrylate copolymer (E), and the like will be described in order.
<Coloring pigment (A)>
As the color pigment (A) blended in the color coating for the intermediate coating film (II), conventionally known various organic and inorganic pigments can be used, and inorganic ones are preferably used.
[0071]
Examples of organic pigments include carbon black, phthalocyanine blue, and bitumen. Examples of inorganic pigments are neutral and non-reactive materials such as titanium white, bengara, barite powder, silica, tankal, talc, chalk, iron oxide powder; zinc white (ZnO, zinc oxide), lead Examples include basic (active pigments) that are basic and reactive with acidic substances in the paint, such as white, red lead, zinc dust, and lead oxide powder. Various colorants such as dyes may also be included. Such various pigments are blended in the colored paint, for example, in a total amount of 10 to 80% by weight, preferably 20 to 60% by weight.
[0072]
<Curable polysiloxane inorganic polymer (B-0),
Organosiloxane, its partially hydrolyzed condensate
Or curable organopolysiloxane (B)>
As the resin component for forming the coating film, a polysiloxane inorganic polymer represented by the following formula [I] can be used. In a preferred embodiment thereof, an organosiloxane represented by the following formula [II] (organo (Silane) (a) or a partially hydrolyzed condensate thereof (b) and a polyorganosiloxane (curable organopolysiloxane) (c) represented by the following formula [III] are used, In a preferred embodiment, (A) and / or (B) and (C) are used in combination.
[0073]
As the polysiloxane inorganic polymer [I], a curable polymer represented by the following formula [I] as described in JP-A-7-60184 [0013] to [0015] can be used.
[0074]
[Chemical 1]
Figure 0004522579
[0075]
(In the formula [I], R1~ R6Each independently represents a hydrogen atom; an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, preferably 1 to 10 which may be linear or branched; and an aryl group. n shows the integer of 1-100. )
The weight average molecular weight (Mw) of the curable polysiloxane inorganic polymer [I] is usually 100 to 20000, preferably 200 to 10,000.
[0076]
When the crosslinkable reactive group is a hydroxyl group, the hydroxyl value is desirably in the range of 1 to 200 mgKOH / g, preferably 20 to 140 mgKOH / g. If the hydroxyl value is less than 1 mgKOH / g, crosslinking is insufficient. However, when the amount exceeds 200 mgKOH / g, the crosslinking density becomes too high and the flexibility tends to decrease.
Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n, i-propyl group, and an n, i, t-butyl group. Examples of the aryl group include a phenyl group and a naphthyl group.
[0077]
Specific examples of the curable polysiloxane inorganic polymer represented by the formula [I] include polyhydroxysiloxane, polymethoxysiloxane, polyethoxysiloxane, polybutoxysiloxane, etc., and these may be used alone or in combination. May be used.
The coating material containing the curable polysiloxane inorganic polymer [I] can contain a compound capable of forming a crosslink with the curable organopolysiloxane, if necessary. As the compound capable of forming this crosslink, for example, a hydroxyl group-containing compound, an amino resin, a polyisocyanate compound, a blocked isocyanate compound, an epoxy resin, and the like can be used.
[0078]
Specific examples of such a compound capable of forming a crosslink with the curable polysiloxane inorganic polymer [I] include those described in JP-A-7-60184, columns [0016] to [0019].
In the present invention, instead of the component (B-0), that is, the curable polysiloxane inorganic polymer [I] represented by the formula [I], the inorganic coating film-forming component (B), that is, the “organosiloxane ( (B) A partially hydrolyzed condensate (b) or a curable organopolysiloxane (c) (these are collectively referred to as an organosiloxane compound (B)) ”is preferably used.
[0079]
Among these components (a) to (c), the organosiloxane (a) is a hydrolyzable organosilane compound described in JP-A 2000-186250 [0021] to [0024] or a hydrolysis thereof. Things can be used.
Organosiloxane ( I ) Or its partially hydrolyzed condensate ( B )
This organosiloxane (also called hydrolyzable organosilane compound, alkoxysilane, organosilane, etc.) (a)
Formula [II]: RTen nSiX4-n・ ・ ・ ・ ・ [II]
(In the formula [II], RTenRepresents the same or different monovalent substituted or unsubstituted hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, n represents an integer of 0 to 3, and X represents a hydrolyzable group. ).
[0080]
In the above formula [II], RTenRepresents a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and examples of the substituent include a halogen group, a glycidoxy group, a mercapto group, an epoxy group, and an amino group.
Examples of such hydrocarbon groups include alkyl groups such as methyl, ethyl, n, i-propyl, and n, i, t-butyl groups; aryl groups such as phenyl groups; cyclopentyl groups, cyclohexyl groups, and the like. Other than these, a vinyl group, chloromethyl group, γ-chloropropyl group, 3,3,3-trifluoropropyl group, γ-methacryloxypropyl group, γ-glycidoxypropyl group, γ-mercaptopropyl Group, 3,4-epoxycyclohexylmethyl group, γ-aminopropyl group and the like.
[0081]
Examples of the hydrolyzable group X include an alkoxy group, an acetoxy group, an oxime group, and an aminoxy group having 1 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 5 carbon atoms. Is preferred.
In the formula, n represents the number of functional groups, and specific examples of monosiloxane, bifunctional, trifunctional, and tetrafunctional organosiloxane (alkoxysilanes) [II] corresponding to n = 0 to 3 are as follows. The thing like this is mentioned.
[0082]
That is, when n = 0, examples include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, and tetrabutoxysilane.
When n = 1, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, propyltrimethoxysilane, propyltriethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-chloropropyltriethoxy Silane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacrylic Examples include loxypropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, and phenyltriethoxysilane.
[0083]
When n = 2, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-methacrylate. Examples include loxyprovir methyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, and γ-aminopropylmethyldiethoxysilane.
[0084]
Further, when n = 3, trimethylmethoxysilane, trimethylethoxysilane, trimethylisopropoxysilane, dimethylisobutylmethoxysilane, and the like can be given.
Among the above organosiloxanes (alkoxysilanes), tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, tetrabutoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, and γ-glycidoxy are easily available. Propyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltriethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane and the like are preferably used.
[0085]
These organosiloxanes (alkoxysilanes) may be used alone or in combination of two or more.
The partially hydrolyzed condensate (b) of the organosiloxane (a) in the above formula [II], 1 to n of the hydrolyzable groups X of (4-n) are hydrolyzed to produce hydroxyl groups (- OH) is a partial hydrolyzate produced by dehydration condensation on the average of about 1 to 3 to form linkages with siloxane bonds. The number average molecular weight (Mn) of the partially hydrolyzed condensate (b) is usually about 100 to 2000, preferably about 200 to 1000.
[0086]
Curable polyorganosiloxane ( C )
Curable polyorganosiloxane (Curable organopolysiloxane) (C)
Average composition formula [III]: R20 aSi (OH)bO(4-ab) / 2・ ・ ・ ・ ・ [III]
(In the formula [III], R20Is RTenAnd the same or different monovalent substituted or unsubstituted hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, a and b are 0.2 ≦ a ≦ 2, 0.0001 ≦ b ≦ 3, respectively. , A + b <4. )
And is a polyorganosiloxane [III] containing a silanol group (≡Si—OH) in the molecule.
[0087]
The curable organopolysiloxane (c) is a silanol group-containing polyorganosiloxane, which is cured by condensation reaction with the organosiloxane (a) component, which is a base polymer having a hydrolyzable group as a functional group for the curing reaction. It also has a role as a cross-linking agent for forming a three-dimensional cross-link in the film, and is an effective component for absorbing cracks due to curing shrinkage of the organosiloxane (A) component and preventing the occurrence of cracks.
[0088]
R in the above average composition formula [III] representing this curable organopolysiloxane (c), that is, silanol group-containing polyorganosiloxane (c)20Is not particularly limited, and R in the formula [II]TenAre the same, but preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, phenyl group, vinyl group, r-glycidoxypropyl group, r-methacryloxypropyl group, r-aminopropyl group, 3, Substituted hydrocarbon groups such as 3,3-trifluoropropyl group, more preferably methyl group and phenyl group. A and b in the above [III] are numbers satisfying the above relationship, respectively, and when a and b exceed 3, cracks may occur in the low-temperature curable inorganic paint, and a exceeds 2 and 4 In the following cases or when b is less than 0.0001, curing may not proceed well.
[0089]
Such a curable organopolysiloxane (c) is not particularly limited. For example, methyltrichlorosilane, dimethyldichlorosilane, phenyltrichlorosilane, diphenyldichlorosilane, or a corresponding alkoxysilane 1 It can be obtained by hydrolyzing a seed or a mixture of two or more kinds with a large amount of water by a known method.
[0090]
In the production of the curable polyorganosiloxane (c), when alkoxysilane is hydrolyzed by a known method, a slight amount of alkoxy groups may remain without being hydrolyzed. That is, a polyorganosiloxane in which a silanol group and a very small amount of alkoxy group coexist may be obtained, but such a polyorganosiloxane may be used in the present invention.
[0091]
The weight average molecular weight (Mw) of such curable organopolysiloxane [III] is usually 100 to 20000, preferably 300 to 10,000.
In the present invention, the curable polysiloxane inorganic polymer (B-0) represented by the above formula [I], the organosiloxane compound (B) as an inorganic coating film forming component, or the like is the intermediate coating film (II). In the colored pigment-containing curable polysiloxane inorganic coating composition (colored coating) for use, the solid content in terms of total condensation compound (also referred to as solid content) is usually 10 to 80% by weight, preferably 20 to 70% by weight. It is desirable to be included in the amount of. When the component (B-0) or (B) is contained in the colored paint in the above-mentioned amount, the coating film properties, durability, and corrosion resistance tend to be excellent.
[0092]
In the present invention, in 100 parts by weight of the organosiloxane compound, that is, the inorganic coating film-forming component (B), the organosilane (I) represented by the formula [II] or a partially hydrolyzed condensate thereof (b), and The curable organopolysiloxane (C) represented by the formula [III] may be contained in an arbitrary amount ratio.
These inorganic coating film forming components (B) are usually used in an amount of 10 to 80% by weight, preferably 20 to 70% by weight, in the colored coating for the intermediate coating film (II).
[0093]
<Curing catalyst (C) for component (B-0) or (B)>
The curing catalyst (C) for the component (B) is not particularly limited. For example, carboxylic acid metal salts, amines, acids, alkali catalysts, titanium compounds, halogenated silanes, and the like can be used. Carboxylic acid metal salts such as titanate, tin octylate, dibutyltin laurate;
Amine salts such as dibutylamine-2-hexoate and dimethylamine acetate;
Amine-based silane coupling agents such as N-β-aminoethyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane;
Acids such as p-toluenesulfonic acid, phthalic acid, and hydrochloric acid are used.
[0094]
Due to the action of the catalyst (C), the hydrolyzable groups in the above formulas [I], [II] and [III] are hydrolyzed, and the resulting silanol groups (≡Si—OH) are dehydrated and condensed to form siloxane bonds. It is considered that (Si—O—Si) is generated and the colored paint (colored pigment-containing curable polysiloxane inorganic paint composition) is solidified.
These catalysts (C) are usually added in an amount of 0.001 to 10% by weight, preferably 0.005 to 5% by weight, in the colored coating material for the intermediate coating film (II). B-0) Preferably used in an amount of 0.001 to 5 parts by weight, preferably 0.005 to 2 parts by weight, based on 100 parts by weight of component (B).
[0095]
<Coloring pigment-containing curable polysiloxane system
Production and curing of inorganic coating composition (colored coating)>
In order to produce such a colored paint (color pigment-containing curable polysiloxane inorganic coating composition) for the intermediate coating film (II), the following may be carried out.
That is,
(a): the above formula [II], that is,
Formula [II]: RTen nSiX4-n・ ・ ・ ・ ・ [II]
(In the formula [II], RTenRepresents the same or different monovalent substituted or unsubstituted hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, n represents an integer of 0 to 3, and X represents a hydrolyzable group. )
In colloidal silica obtained by dispersing hydrolyzable organosilane [II] represented by formula (1) in an organic solvent or water, 0.001 to 5 mol of water, preferably 1 to 1 mol of hydrolyzable group X A silica-dispersed oligomer solution of an organosilane obtained by partially hydrolyzing and polycondensing the hydrolyzable organosilane [II] using an amount of 0.01 to 3 mol,
(b): Average composition formula [III]: R20 aSi (OH)bO(4-ab) / 2・ ・ ・ ・ ・ [III]
(In the formula [III], R20Is RTenAnd the same or different monovalent substituted or unsubstituted hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, a and b are 0.2 ≦ a ≦ 2, 0.0001 ≦ b ≦ 3, respectively. , A + b <4. )
And a polyorganosiloxane [III] containing silanol groups (≡Si—OH) in the molecule,
Any one of the above (that is, either (a) or (b)) may be used alone, but in the present invention, both (a) and (b) are mixed (blended) and used. Is desirable.
[0096]
(c): If necessary, a curing catalyst (C) may be added to the colored paint.
Further, the curing catalyst (C) used as necessary, that is, the hydrolysis / polycondensation catalyst (C) is usually obtained by combining the silica-dispersed oligomer solution (a) and the polyorganosiloxane (b) with the above-mentioned. It is added when mixing.
The curing catalyst (C) may be added during the preparation of the above “silica dispersed oligomer solution of organosilane” (a), or may be added to the polyorganosiloxane (b). ) And (b) may be added to the mixture obtained.
[0097]
The addition / mixing of the curing catalyst (C) is preferably performed immediately before use because it may reduce the stability of the polyorganosiloxane oil (b). In other words, it is desirable to mix (a), (b) and (C) when forming the intermediate coating (II) on the surface of the undercoat coating (I).
Moreover, in the present invention, (d): the colloidal silica of the silica-dispersed oligomer solution preferably contains 5 to 95% by weight, preferably 10 to 90% by weight, of silica as a solid content.
[0098]
In addition, at least 50 mol%, preferably 50 to 90 mol% of the hydrolyzable organosilane [II] is an organo (n = 1) in the hydrolyzable organosilane [II] represented by the formula [II]. Silane is desirable.
In the present invention, (e): when the total of the silica-dispersed oligomer solution (a) and the polyorganosiloxane (b) is 100 parts by weight, both (a) and (b) The silica-dispersed oligomer solution (a) is usually used in an amount of 1 to 99 parts by weight, preferably 5 to 95 parts by weight, and the polyorganosiloxane (b) is used as the balance. It is desirable to use it in an amount of 99 to 1 part by weight, preferably 95 to 5 parts by weight.
[0099]
The addition / mixing time of the color pigment (A) is not particularly limited, but it is desirable to add the color pigment (A) immediately before use and use the paint in a state where the color pigment (A) is well dispersed.
<Optional component>
In the present invention, the colored pigment-containing curable polysiloxane inorganic coating composition (colored coating) for forming the intermediate coating film (II) includes the above-mentioned color pigment (A), coating film-forming component component (B) and In addition to the curing catalyst (C) used as necessary, other components as described below, for example, a photocatalyst-containing inorganic coating for forming the top coat film (III) described below, are included within the scope of the present invention. Photocatalyst for activating cured coating film (D), silicone (meth) acrylate copolymer (E) and its curing catalyst, inorganic binder (F), solvent, plasticizer, extender pigment, antiblocking agent, release agent Molding agent, weather resistance stabilizer, lubricant, heat stabilizer, flame retardant, filler, dispersant, antifoaming agent, leveling agent, anti-settling agent, thickener, dehydrating agent, surfactant, silane coupling agent, etc. Can be added.
[0100]
In addition, the addition and mixing | blending time of this photocatalyst (D) for cured coating film activation are not specifically limited.
When this coloring paint contains the silicone (meth) acrylate copolymer (E) described in detail below, the copolymer (E) is converted into the above (A), (B), ( In a total of 100 parts by weight of C) and (E), usually 0 to 50 parts by weight, preferably 0 to 40 parts by weight,
Moreover, it is desirable to contain in the amount of 0-30 weight% normally in a coloring paint, Preferably it is 0-10 weight%.
[0101]
When the component (E) is contained in the above amount, adhesion, coating film properties, and coating workability tend to be improved.
Examples of the inorganic binder (F) include hydrolyzate of organosilica sol, reaction product of hydrolyzate of organosilica sol and colloidal silica, and the like.
When this colored paint contains an inorganic binder (F), the inorganic binder (F) is in a total of 100 parts by weight of the above (A), (B), (C), (E), (F). In an amount of usually 0.1 to 60 parts by weight, preferably 0.5 to 30 parts by weight,
Further, it may be contained in the colored paint for the intermediate coating film (II) in an amount of usually 0.1 to 40% by weight, preferably 0.5 to 30% by weight.
[0102]
In order to obtain such a colored paint for forming the intermediate coating film (II), the above-mentioned components may be blended and mixed.
Next, a colored paint for forming the intermediate coating film (II), a silicone (meth) acrylate copolymer (E) that may be blended in a photocatalyst-containing inorganic paint for forming the top coat film (III) described later, and The curing catalyst will be described in detail.
[0103]
Silicone (meth) acrylate copolymer (E) and curing catalyst
<Silicone (meth) acrylate copolymer (E)>
When the silicone (meth) acrylate copolymer (E) is cured, a curing catalyst (curing catalyst) described later is used in a preferred embodiment.
The uncured silicone (meth) acrylate copolymer (acrylic silicone resin) (E) is moisture curable at room temperature in the presence of a curing catalyst, for example, an acid or an organometallic catalyst, which will be described later. It is used as a moldable paint resin.
[0104]
As the silicone (meth) acrylate copolymer (E), conventionally known ones can be widely used. For example, among (a3-1): silanol group (≡Si—OH) and hydrolyzable silyl group An organoalkoxysilane containing one or both of these and a radically polymerizable unsaturated group (eg, carbon-carbon double bond (C = C));
(b3-1): a “vinyl monomer” copolymerizable with the above organoalkoxysilane (a3-1), such as (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid derivatives, etc.
A copolymer (acrylic silicone resin) obtained by radical polymerization is exemplified.
[0105]
The radical polymerizable organoalkoxysilane (a3-1) contains either or both of a silanol group and a hydrolyzable silyl group and a polymerizable carbon / carbon double bond. The following monomers described in JP-A-11-279480, columns [0032] to [0045] are exemplified.
That is, examples of the organic alkoxysilane (a3-1) (hereinafter referred to as monomer (A-1)) containing a polymerizable double bond and a silanol group or hydrolyzed silyl group bonded to a carbon atom include the following: Represented by Formula (3), specifically, for example, as shown in Formulas (3-1) to (3-11);
Represented by the following formula (4), specifically, for example, as shown in formulas (4-1) to (4-9);
Etc.
[0106]
[Chemical 2]
Figure 0004522579
[0107]
(In formula (3), R1Represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. R2Represents a monovalent group selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms and an aralkyl group having 7 to 10 carbon atoms. R1 Or R2 When two or more exist, they may be the same or different. RFive Represents a hydrogen atom or a methyl group. a represents an integer of 0 to 2. )
[0108]
[Chemical Formula 3]
Figure 0004522579
[0109]
Moreover, as said monomer (A-1), what is represented by following formula (4) and specifically shown to Formula (4-1)-(4-9) is mentioned.
[0110]
[Formula 4]
Figure 0004522579
[0111]
(In formula (4), R1 , R2 , RFive , A are the same as above. n is an integer of 1-12. )
[0112]
[Chemical formula 5]
Figure 0004522579
[0113]
Examples of the vinyl monomer (b3-1) copolymerizable with the organoalkoxysilane (a3-1) include (meth) acrylic acid described in JP-A-11-279480, columns [0049] to [0050] and / or Or the derivative | guide_body etc. are mentioned.
Examples of the vinyl monomer (b3-1) include (meth) acrylic acid alkyl esters or amides in which a part of the hydrogen atoms in the alkyl group may be substituted with hydroxyl groups, halogen groups, or the like. ,
Specifically, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (Meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, palmitoyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, octadecanoyl (meth) acrylate, oleyl (meth) acrylate, icosanoyl (meth) acrylate,
Benzyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate,
Trifluoroethyl (meth) acrylate, pentafluoropropyl (meth) acrylate, perfluorocyclohexyl (meth) acrylate, (meth) acrylonitrile, glycidyl (meth) acrylate, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, (Meth) acrylamide, α-ethyl (meth) acrylamide, N-butoxymethyl (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide (meth) acryloylmorpholine, a macromonomer. AS-6, AN-6, AA-6, AB-6, AK-6 "(trade name) and other compounds (manufactured by Toa Gosei Chemical Co., Ltd.), 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl ( Meta Acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl vinyl ether, N- methylol (meth) acrylamide,
4-hydroxystyrene vinyl toluene, 4-hydroxystyrene, acrylic acid ester oligomer having a hydroxyl group at the terminal, polypropylene glycol methacrylate, polyethylene glycol monomethacrylate, polyethylene glycol polypropylene glycol methacrylate, polypropylene glycol monoacrylate, polyethylene glycol monoacrylate and glycerol monomethacrylate , Hydroxyalkyl esters of (meth) acrylic acid such as N-methylol (meth) acrylamide; ε-caprolactone-modified hydroxyalkyl vinyl copolymer compound obtained by reaction of a hydroxyl group-containing compound and ε-caprolactone (trade name “ "Placcel FA-1, FA-4, FM-1, FM-4", Daicel Chemical Industries, Ltd. ), Polycarbonate-containing vinyl compounds (trade name “HEAC-1” manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.), phosphate esters such as condensation products of hydroxyalkyl esters of (meth) acrylic acid and phosphoric acid or phosphate esters Examples include group-containing (meth) acrylic compounds, (meth) acrylates containing urethane bonds and siloxane bonds.
[0114]
In addition, aromatic hydrocarbon vinyl compounds such as styrene, α-methylstyrene, chlorostyrene, styrenesulfonic acid, 4-hydroxystyrene, vinyltoluene; maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, (meth) acrylic acid, etc. Unsaturated carboxylic acids, salts of these alkali metal salts, ammonium salts, amine salts, etc .; acid anhydrides of unsaturated carboxylic acids such as maleic anhydride, these acid anhydrides and linear or branched having 1 to 20 carbon atoms Esters of unsaturated carboxylic acids such as diesters or half esters with chain alcohols or amines; vinyl esters and allyl compounds such as vinyl acetate, vinyl propionate and diallyl phthalate; vinyls containing amino groups such as vinyl pyridine and aminoethyl vinyl ether Compounds: Itaconic acid diamide, crotonic acid amide Amide group-containing vinyl compounds such as maleic acid diamide, fumaric acid diamide, N-vinylpyrrolidone; 2-hydroxyethyl vinyl ether, methyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, vinyl chloride, vinylidene chloride, chloroprene, propylene, butadiene, isoprene, fluoroolefin maleimide And other vinyl compounds such as N-vinylimidazole and vinylsulfonic acid. These may be used alone or in combination of two or more.
[0115]
These monomers (including macromonomers) may be used alone or in combination of two or more.
In order to copolymerize such various monomers, an azo radical polymerization initiator such as azobisisobutyronitrile (AIBN) is used in accordance with the method described in JP-A-11-279480 [0059] column. Solution polymerization or the like may be performed in the presence, if necessary, in the presence of a solvent, preferably in the presence of a non-aqueous solvent capable of preventing hydrolysis of the hydrolyzable monomer. In the polymerization reaction, a chain transfer agent or the like may be used. Examples of the non-aqueous solvent include hydrocarbons such as toluene, xylene, n-hexane, and cyclohexane; acetate esters; ketones; alcohols and the like.
[0116]
Thus, the curable silicone (meth) acrylate copolymer (acrylic silicone resin) (E) obtained by copolymerizing various monomers is
Formula (1):
[0117]
[Chemical 6]
Figure 0004522579
[0118]
(In formula (1), R1 Represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and R2 Represents a monovalent group selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms and an aralkyl group having 7 to 10 carbon atoms. R1 Or R2 When two or more exist, they may be the same or different. a represents an integer of 0 to 2. And an acrylic copolymer having at least two silanol groups (hydroxysilyl groups) or hydrolyzable silyl groups bonded to carbon atoms.
[0119]
Such a curable silicone (meth) acrylate copolymer (E) has a number average molecular weight (Mn) of usually 1000 to 18000, preferably 200 to 15000.
The hydroxyl value is desirably in the range of 1 to 200 mg KOH / g, preferably 20 to 140 mg KOH / g. When this hydroxyl value is in the above range, the crosslinking density is moderate, and there is a tendency that a composite, particularly a coating film, having excellent physical properties such as flexibility can be obtained.
[0120]
The curable silicone (meth) acrylate copolymer preferably has a Tg of 0 to 150 ° C., preferably 0 to 100 ° C. When the Tg is in such a range, it is liquid at room temperature, It becomes a solid, easy to use in paints, has a moderate softening point, is easy to handle, and has good flowability during painting.
<Curing catalyst (b3)>
The curing catalyst (b3) for the curable silicone (meth) acrylate copolymer (E) is not particularly limited, and conventionally known catalysts can be used. For example, JP-A-11-279480 [0065] to [0069] ] Column etc. can be used.
[0121]
As such a curing catalyst (b3), for example, a combined product of an organic carboxylic acid and an organic amine, an organic phosphate ester, an organometallic compound, and the like can be given. Specific examples of the organic carboxylic acid include formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, pentanoic acid, hexanoic acid, octylic acid, 2-ethylhexanoic acid, decanoic acid, dodecanoic acid, benzoic acid, phthalic acid, fumaric acid, malein Examples include acids, succinic acid, itaconic acid, and anhydrides thereof. Specific examples of the organic amine include primary amines such as laurylamine, tertiary amines such as triethylamine and dimethyllaurylamine, and cyclic amines such as morpholine. As a combination of the organic carboxylic acid and the organic amine, considering the balance between curing activity and pot life, for example, acetic acid / dimethyl lauryl amine, hexanoic acid / lauryl amine, 2-ethylhexanoic acid / dimethyl lauryl amine, A combination of 2-ethylhexanoic acid / laurylamine is preferred.
[0122]
Specific examples of the organic phosphate include di (2-ethylhexyl) monophosphate, di (2-ethylhexyl) diphosphate, and the like. From the viewpoint of the balance between curing activity and pot life, di (2-ethylhexyl) monophosphate is preferable, and this organic phosphate may be used alone or in combination with the above organic amine. In this case, preferred combinations are di (2-ethylhexyl) monophosphate / dimethyllaurylamine, di (2-ethylhexyl) monophosphate / laurylamine, and more preferably di (2-ethylhexyl) monophosphate / dimethyllaurylamine. It is. The above combination substances may be used alone or in combination of two or more.
[0123]
Examples of the organometallic compound include an organic tin compound and an aluminum chelate compound. Examples of the organic tin compound include dioctyltin bis (2-ethylhexyl malate), dioctyltin oxide or a condensate of dibutyltin oxide and silicate, dibutyltin dioctoate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin distearate, dibutyltin diacetylacetate Nert, dibutyltin bis (ethylmalate), dibutyltin bis (butylmalate), dibutyltin bis (2-ethylhexylmalate), dibutyltin bis (oleylmalate), stannous octoate, tin stearate, di-n-butyl Examples thereof include tin laurate oxide. Dibutyltin bisisononyl-3-mercaptopropionate, dioctyltin bisisononyl-3-mercaptopropionate, octylbutyltin bisisononyl-3-mercaptopropionate, dibutyltin bisisooctylthioglucorate, dioctyltin bisisooctyl Examples thereof include organic tin compounds having a sulfur atom in the molecule such as thioglucolate and octylbutyltin bisisooctylthioglucolate.
[0124]
Examples of the aluminum chelate compound include ethyl acetoacetate aluminum diisopropylate, aluminum tris (acetylacetonate), aluminum tris (ethylacetoacetate), aluminum monoacetylacetonate bis (ethylacetonate), alkylacetylacetate aluminum diisopropylate Etc. Among these, when aluminum tris (ethyl acetoacetate) and aluminum tris (acetylacetonate) are blended with isocyanate, the balance of storage stability and pot life is good, and the contact angle of the coating is reduced. It is preferable from the point.
[0125]
The curing catalyst may be used alone or in combination of two or more.
In the present invention, the curing catalyst (b3) is usually 0.001 to 10 parts by weight, preferably 0.01 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the curable silicone (meth) acrylate copolymer (E). Used in an amount of 8 parts by weight. When the curing catalyst (b3) for the silicone (meth) acrylate copolymer (E) is used in such an amount, the hydrolyzable silyl group of the silicone (meth) acrylate copolymer is efficiently hydrolyzed. It is considered that a hydroxysilyl group is formed, and a crosslinkable reactive group (OH) causes a dehydration reaction to efficiently form a siloxane bond (crosslinking).
[0126]
In the present invention, together with such a silicone (meth) acrylate copolymer (E) and a curing catalyst (b3) for silicone (meth) acrylate copolymer, JP-A-11-279480, which becomes a coating film forming component, is further disclosed. Alkoxysilane (2) other than the above described in the columns [0064] to [0077] and / or a partially hydrolyzed condensate thereof, a silane coupling agent described in the column [0080] (eg, aminosilane, epoxysilane and These reaction products) and hydrolyzable ester compounds may be used.
[0127]
Examples of the alkoxysilane (2) include:
What is represented by following formula (2) is mentioned.
(RThree O)4-b -Si- (RFour )b   (2)
(In formula (2), RThreeRepresents a monovalent hydrocarbon group selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms and an aralkyl group having 7 to 10 carbon atoms. RFourRepresents a monovalent hydrocarbon group selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms and an aralkyl group having 7 to 10 carbon atoms. RThreeAnd / or RFourWhen two or more exist, they may be the same or different. b represents an integer of 0 to 2. )
Specific examples of the alkoxysilane (2) include tetraalkyl silicates such as tetramethyl silicate, tetraethyl silicate, tetra n-propyl silicate, tetra i-propyl silicate, tetra n-butyl silicate and tetra i-butyl silicate. Methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, octadecyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, methyltrisec-octyloxysilane, methyltriphenoxysilane, methyltri Examples include isopropoxysilane and methyltributoxysilane. These also function as silane coupling agents.
[0128]
<Intermediate coating ( II ) Formation Method>
By coating and curing such a colored paint to form an intermediate paint film (II) on the surface of the undercoat paint film (I), depending on the film thickness, composition, etc. The base coating film (I) is coated (applied) on the surface or filled on the base coating film (I) provided in the mold, and usually at a temperature of 30 to 250 ° C., preferably 80 to 200 ° C. Heating the colored paint for about 0.05 to 3 hours, preferably about 0.1 to 1.5 hours, or
What is necessary is just to hold | maintain at normal temperature for 1 to 120 hours, Preferably it is 5-72 hours, and if it heats or hold | maintains at normal temperature, it will harden | cure and a gel film will be formed.
[0129]
More specifically, in the present invention, in order to form the intermediate coating film (II) on the surface of the substrate to be coated as described above, an electrostatic spraying method, a fluid immersion method, an electrostatic fluid immersion method, a brush application Applying a colored paint to a substrate to be coated by a conventionally known method such as a roll coat method, a flow coat method, an air spray spray method, an airless spray method, and then drying the color paint at room temperature or necessary A uniform film-like intermediate coating film (II) can be formed by heating and curing.
[0130]
Among the coating methods, the electrostatic spraying method is preferable. In the case of heat curing, although it depends on the kind of coating film forming component contained in the colored coating for forming the intermediate coating film (II), it is usually suitable at 140 to 200 ° C. for 5 to 40 minutes.
In the intermediate coating film (II) obtained by curing in this way, among the inorganic coating film forming component used, the silicone (meth) acrylate copolymer, etc., for example, in the inorganic coating film forming component, Formation of coating film in colored paint due to intermolecular cross-linking such as dehydration condensation between hydroxyl groups (OH) generated by hydrolysis of alkoxysilyl groups contained in silicone (meth) acrylate copolymers, etc. It is believed that the component is cured.
[0131]
The thickness of the intermediate coating film (II) is usually 5 to 150 μm, preferably 10 to 50 μm in terms of average film thickness.
[Top coat film (III) ]
The top coat film (III) is provided on the intermediate coating film (II).
Such a top coat coating (III) is obtained by applying a photocatalyst-containing curable polysiloxane inorganic coating composition (photocatalyst-containing inorganic coating) on the intermediate coating (II) serving as an intermediate coating layer. It is obtained by normal drying or heat curing, preferably heat curing.
[0132]
As the photocatalyst-containing inorganic paint, the same inorganic paint film-forming component (B) as that blended in the color pigment-containing curable polysiloxane inorganic paint composition (color paint) for forming the intermediate paint film (II) is used. ) And, if necessary, the curing catalyst (C), and “a photocatalyst (photocatalyst) for activating a cured coating film mainly composed of titanium oxide” (D) is used.
[0133]
That is, as the photocatalyst-containing inorganic paint for the top coat layer,
(D) a photocatalyst (photocatalyst) for activating a cured coating film containing titanium oxide as a main component,
(B-0) curable polysiloxane inorganic polymer and, if necessary,
(C) a curing catalyst for the component (B-0)
Can be used, but in a preferred embodiment thereof,
(D) a photocatalyst (photocatalyst) for activating a cured coating film containing titanium oxide as a main component,
(B) Organosiloxane (a), its partially hydrolyzed condensate (b) or curable organopolysiloxane (c), and if necessary,
(C) a curing catalyst for the component (B)
The one containing is used.
[0134]
That is, in the preferred embodiment, in the same manner as in the case of the colored coating for the intermediate coating film (II), instead of the (B-0) curable polysiloxane inorganic polymer, preferably (B) “organosiloxane (a) , Partially hydrolyzed condensate (b) or curable organopolysiloxane (c) ”.
In a preferred embodiment of the present invention, “organosiloxane, partially hydrolyzed condensate thereof or curable organopolysiloxane” (B) is used for curing for these components in both the intermediate layer and the overcoat layer of the composite. Since the polysiloxane inorganic polymer formed by reaction and curing in the presence of the catalyst is contained, it is considered that the interlayer adhesion is excellent and the durability (resistance) against the decomposition action of the coating film by the photocatalyst is considered.
[0135]
The photocatalyst-containing inorganic paint includes a photocatalyst (D) for activating a cured coating film, a coating film forming component (B) and, if necessary, a curing catalyst (C) as long as it does not contradict the purpose of the present invention. Other components such as the following, for example, the silicone (meth) acrylate copolymer (E) and its curing catalyst, an organosilica sol as an inorganic binder (F), a solvent, a plasticizer, a color pigment (A), Extender, antiblocking agent, mold release agent, weathering stabilizer, lubricant, heat stabilizer, flame retardant, filler, leveling agent, antisettling agent, thickener, dehydrating agent, surfactant, silane coupling agent Etc. can be added.
[0136]
In such a photocatalyst-containing inorganic coating, when the total of components (B), (C), (D), and (E) is 100 parts by weight,
Component (B) (total condensation compound in terms of solid content, that is, in terms of solid content, the same applies hereinafter) in an amount of 20 to 80 parts by weight, preferably 30 to 70 parts by weight,
Component (C) in an amount of 0 to 10 parts by weight, preferably 0.01 to 5 parts by weight, and
Component (D) in an amount of 20 to 80 parts by weight, preferably 30 to 70 parts by weight,
It is desirable to contain component (E) in an amount of 0 to 50 parts by weight, preferably 0 to 40 parts by weight.
[0137]
In the photocatalyst-containing inorganic coating, the component (B) is 0.01 to 50% by weight, preferably 0.1 to 30% by weight,
Component (C) in an amount of 0 to 10% by weight, preferably 0.01 to 5% by weight, and
Component (D) in an amount of 0.01 to 50% by weight, preferably 0.1 to 30% by weight,
It is desirable to contain the component (E) in an amount of 0 to 20% by weight, preferably 0 to 10% by weight (provided that the total of all components in the paint is 100% by weight).
[0138]
Hereinafter, the photocatalyst (D) for activating the cured coating film contained in the photocatalyst-containing curable polysiloxane inorganic coating composition (photocatalyst-containing inorganic paint) will be mainly described.
<Photocatalyst (D) for activating cured coating film>
As the photocatalyst (D) for activating the cured coating film, titanium oxide (TiO) is contained in the component (D).2) In the amount of 50 to 100% by weight, preferably 70 to 100% by weight, is preferably used in view of high photocatalytic activity and safety.
[0139]
Such an amount of titanium oxide (PWC (%)) is usually 1 to 99% by weight when the total of titanium oxide and inorganic polymer (cured product) contained in the topcoat coating film (III) is 100% by weight. %, Preferably 20 to 80% by weight, more preferably 30 to 70% by weight. When the blending amount of titanium oxide is in the above range, it is excellent in stain resistance, excellent in coating film properties such as durability, surface hardness, and adhesion, and there is a tendency that cracks do not occur in the coating film during curing.
[0140]
Further, the photocatalyst (D) for activating the cured coating film is contained in the cured topcoat coating film (III) in a total amount of 20 to 80% by weight, preferably 30 to 70% by weight. It is desirable.
The photocatalyst (D) for activating the cured coating film is usually contained in the photocatalyst-containing inorganic coating used in an amount of 0.01 to 50% by weight, preferably 0.1 to 30% by weight. It is desirable.
[0141]
In addition to the titanium oxide, the photocatalyst for activating the cured coating film (D) may contain other substances having photocatalytic activity. No. 1659, JP-A No. 2000-42480, and the like can be widely used, and various metal oxides and sulfides can be used, and various metal oxides are preferable.
[0142]
Examples of the oxide include iron oxide, tungsten oxide, zirconium oxide, tin oxide, bismuth oxide, ruthenium oxide, zinc oxide, strontium titanate, cadmium oxide, indium oxide, silver oxide, manganese oxide, copper oxide, and vanadium oxide. And various metal chalcogenites (selenium and tellurium compounds), and mixtures thereof. These substances used as a photocatalyst for activating a cured coating film, including titanium oxide, have a property of easily adsorbing surface hydroxyl groups because metal elements and oxygen are present on the surface.
[0143]
Examples of the sulfide include cadmium sulfide, zinc sulfide, copper sulfide, molybdenum sulfide, tungsten sulfide, antimony sulfide, and bismuth sulfide.
These may be used alone or in combination of two or more.
Among them, titanium oxide (titanium dioxide, TiO2) Is harmless, chemically stable, and available at low cost.
[0144]
The titanium oxide will be described in detail. In the present invention, any of anatase type, rutile type and brookite type can be used as the titanium oxide. From the viewpoint of photocatalytic activity, anatase type and rutile type are preferable, and further anatase type. Is desirable. Rutile-type titanium oxide can be sintered at high temperatures and can provide a coating film with excellent strength and wear resistance, but anatase-type titanium oxide is commercially available as a sol in which extremely fine particles are dispersed. Therefore, there is an advantage that it can be easily obtained and a very thin coating film can be easily formed.
[0145]
As these photocatalysts for cured coating film activity, those having an average particle diameter of usually 0.001 μm (1 nm) to 1 μm, preferably 7 nm to 250 nm, more preferably 7 nm to 50 nm, and particularly preferably 7 nm to 20 nm are preferable.
Moreover, among the photocatalysts having such particle diameters, anatase type titanium dioxide particles are desirable. Moreover, among the photocatalysts having such particle diameters, anatase type titanium dioxide particles are desirable.
[0146]
In addition, since the photocatalytic activity of the topcoat coating film (III) becomes stronger as the average particle size of the photocatalytic activity photocatalyst becomes smaller, and a coating film with excellent transparency can be obtained, an intermediate coating film (intermediate layer) ) A laminated coating film exhibiting the colorability of (II) can be formed, and a coating film rich in color variations can be formed.
In general, the lower the concealability of the topcoat film (III), the higher the UV transmittance. Under long-term exposure, the intermediate coating film is activated by the photocatalytic activity contained in the topcoat film (III). (Intermediate layer) (II) and top coat film (overcoat layer) (III) may cause delamination, but in the case of this coating layer system, the inorganic component of the intermediate layer (II) Since it is designed to be very high, it can withstand the photocatalytic activity contained in the top coat film (III) for a long period of time.
[0147]
In particular, from the viewpoint of contamination resistance, durability, color, and gloss stability, it is desirable to use one having the smallest average particle diameter within the above average particle diameter range.
Examples of such a cured coating film active photocatalyst include trade name “ST-01” (manufactured by Ishihara Techno Co., Ltd.).
In addition, such a small particle size is commercially available in a sol form so as to be easy to handle, and can be suitably used according to the application.
[0148]
As such a photocatalyst sol for activating a cured coating film, trade name “STS-01” (manufactured by Ishihara Techno Co., Ltd.) and trade name “KS-247” (manufactured by Teika Co., Ltd.) can be mentioned. In order to improve color stability, physical properties, etc., the above photocatalyst fine particles, rutile or brookite type titanium oxide for pigments that are generally used for paints and have less photoactivity than anatase type, and photocatalyst A strong anatase type titanium oxide may be used in combination.
[0149]
In the present invention, the top coat coating (III) may contain a component (second component) that can further improve the photocatalytic function together with the photocatalyst (D) for activating the cured coating. Examples thereof include metals and / or metal compounds such as V, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ru, Rh, Pd, Ag, Pt, and Au. Examples of the metal compound include oxides, hydroxides, oxyhydroxides, sulfates, halides, nitrates, and metal ions.
[0150]
In the present invention, the above-mentioned titanium oxide is used alone, or titanium oxide and other photocatalytic substance are used in combination, so that it was photoexcited by normal light irradiation (eg, wavelength of 400 nm or less) such as ultraviolet rays described later. Occasionally, photocatalytic action generates electron-hole pairs in titanium oxide, and oxygen molecules and water molecules react with these electron-hole pairs, resulting in high oxidation power superoxide ions (superoxide ions) and peroxidation. Active oxygen, such as hydrogen and hydroxyl radicals, is generated, and this active oxygen oxidizes and decomposes organic contaminants on the surface of the coating film (especially the top coat film (III)), dropping, scattering, and killing. Therefore, it is considered that the stain resistance of the surface of the topcoat coating film (III) is maintained well.
[0151]
In the composite of the present invention having a topcoat coating (III) containing such a cured coating film-activating photocatalyst (D), particularly a cured coating film, the photocatalyst for activating the cured coating film ( D) is activated and, for example, as described in JP-A-2000-42480, paragraphs [0015] to [0016], the surface of the topcoat coating (III) side is coated with the film. When the thickness is about 0.1 μm, for example, sunlight (2-3 mW / cm in illuminance)2If it is irradiated for 2 to 3 hours, the photocatalyst for activating the cured coating film is activated, and stain resistance and the like are exhibited.
[0152]
<Production and curing of photocatalyst-containing curable polysiloxane inorganic coating composition>
In order to produce such a photocatalyst-containing curable polysiloxane inorganic coating composition (photocatalyst-containing inorganic paint), except for blending the photocatalyst (D), the colored paint for the intermediate layer (II) and However, it is also possible to add and mix a photocatalyst (D) or the like to each inorganic component used.
[0153]
That is, in the present invention, the photocatalyst-containing paint for the top coat layer is
(a): a silica-dispersed oligomer solution of organosilane obtained by partially hydrolyzing and polycondensing the hydrolyzable organosilane [II],
(b): the polyorganosiloxane [III],
The mixed liquid may be prepared by adding and mixing a photocatalyst for activating the cured coating film (D), a curing catalyst (C) (hydrolysis / polycondensation catalyst (C)), etc.
Photocatalyst-containing inorganic paint ((a) +) by adding / mixing the photocatalyst (D), curing catalyst (C), etc. to the inorganic component (photocatalyst binder) of any one of the above (a) and (b) (D) + (C), (b) + (D + (C))).
[0154]
In other words, in the present invention, the above (a) and (b) may be mixed and used as the inorganic binder for photocatalyst, and each of the above (a) and (b) inorganic components may be used as a photocatalyst. Each inorganic binder may be used alone.
<Topcoat coating film (III) Forming method>
In order to form a topcoat film (III) on the surface of the intermediate coating film (II) by coating and curing such a photocatalyst-containing inorganic paint, the same method as in the case of the intermediate coating film (II) may be used. . That is, depending on the film thickness of the topcoat coating film (III), the composition of the photocatalyst-containing inorganic paint, the photocatalyst-containing inorganic paint is applied (applied) to the surface of the intermediate coating film (II), or It fills on the intermediate | middle coating film (II) coated in the type | mold, Usually, 30-250 degreeC, Preferably it is the temperature of 80-200 degreeC, 0.05-3 hours, Preferably it is 0.1-1. The photocatalyst-containing inorganic paint is heated for about 5 hours, or may be kept at room temperature for 1 to 120 hours, preferably 5 to 72 hours. If the paint is kept under heating or at room temperature in this way, Cured to form a gel film.
[0155]
The average film thickness of the thus obtained topcoat coating film (III) is usually 0.01 to 50 μm, preferably 0.1 to 20 μm.
[0156]
【The invention's effect】
The composite according to the present invention, for example, the composite coating film, is such that the undercoat film (I), the intermediate coating film (II), and the topcoat film (III) are in close contact, and the color pigment and the cured coating film The photocatalyst for activation (photocatalyst) can be contained in a separate layer, that is, the color pigment can be contained in the intermediate coating (II) as an intermediate layer, and the photocatalyst can be contained in the topcoat coating (III) of the top coating layer. It has become. Therefore, in the present invention, even if the color pigment to be blended is organic, it does not receive photocatalytic action, so that the organic pigment or the like does not fade, and any organic or inorganic colorant can be blended. Become. In addition, as a color pigment to be used, an arbitrary color can be selected freely from a light color system to a dark color system without considering the influence on the photocatalytic action, and the range of color pigment selection is widened. Also, as a photocatalyst, it is basically blended into the topcoat film (III) as an overcoat layer different from the color pigment, so the effect of the color pigment compounded in the intermediate film (II) Each of the functions of the color pigment and the photocatalyst can be sufficiently exerted, such as being able to sufficiently exhibit the anti-contamination effect without being subjected to light.
[0157]
Therefore, if such a composite coating film is provided so that its undercoat coating film (I) side is in close contact with the base material surface of a heavily soiled outdoor member such as a metal panel, guardrail, or building material, the film thickness and A coating film excellent in anticorrosion properties and excellent in stain resistance, durability and surface hardness can be formed on the substrate surface. Moreover, the base material coat | covered with the coating film which consists of a composite of such the outstanding characteristic is provided.
[0158]
In the present invention, when manufacturing such a base material with a composite coating film, a powder coating material for the base coating film (I) excellent in film thickness and anticorrosion properties on the surface of the base material such as metal or building material. (I) is coated, and the surface is coated with a curable polysiloxane inorganic coating composition (colored paint) containing a coloring pigment for the intermediate coating (II) that is excellent in durability, adhesion, and weather resistance. Then, by coating the surface with a photocatalyst-containing curable polysiloxane inorganic coating composition (photocatalyst-containing inorganic paint) excellent in stain resistance, durability and surface hardness, film thickness and corrosion resistance The composite coating film is excellent on the surface of the substrate and has excellent contamination resistance, durability and surface hardness.
[0159]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further more concretely based on an Example, this invention is not limited to these Examples at all.
Each component used in the following Examples and Comparative Examples, its production method, each test method, etc. are as follows.
[0160]
(Method for producing epoxy resin powder coating)
Each component of the type and amount shown in Table 1 is uniformly mixed for about 1 minute with a drive render [manufactured by Aichi Electric Co., Ltd., trade name: docking mixer], and then an extrusion kneader [manufactured by Prism Co., Ltd. Name: biaxial kneader] was melt-kneaded at 80 to 100 ° C., and after cooling, finely pulverized with a hammer type impact pulverizer. Next, it was treated with a 106-micron void mesh wire net, and the passing portion was collected to obtain a thermosetting epoxy powder coating for undercoating.
[0161]
(Coloring pigment-containing curable polysiloxane inorganic coating composition)
<Physical properties of inorganic polymer, production method>
(i) Synthesis of organosiloxane (a) or its partially hydrolyzed condensate (b)
[Partial hydrolysis condensate of organosiloxane (b)-(1)]
In a flask equipped with a stirrer, a heating jacket, a condenser and a thermometer, 30 parts of tetraethoxysilane, 30 parts of methyltrimethoxysilane, 5 parts of water and 35 parts of IPA (isopropyl alcohol) were added and stirred at 60 ° C. Then, the hydrolysis reaction was carried out for about 5 hours, followed by cooling to obtain a partially hydrolyzed condensate of organosilane “(b)-(1)”. This condensate had a solid content in terms of total condensate of 32%.
[0162]
[Partial hydrolysis condensate of organosiloxane (b)-(2)]
In a flask equipped with a stirrer, heating jacket, condenser and thermometer, IPA-dispersed colloidal silica sol “IPA-ST” (particle size 10-20 nm, solid content 30%, moisture 0.5%, Nissan Chemical Co., Ltd.) 100 parts), 68 parts of methyltrimethoxysilane and 0.8 parts of water were added, and after hydrolysis was performed at 65 ° C. for about 5 hours with stirring, the organosilane was partially hydrolyzed by cooling. The decomposition condensate “(b)-(2)” was obtained. This condensate had a solid content in terms of the total condensate of 36% when left at room temperature for 48 hours.
[0163]
(ii) Synthesis of curable organopolysiloxane (c)
A flask equipped with a stirrer, a heating jacket, a condenser, a dropping funnel and a thermometer was charged with a solution obtained by dissolving 230 parts (1 mol) of methyltriisopropoxysilane in 140 parts of toluene. 108 parts were added dropwise over 20 minutes to hydrolyze methyltriisopropoxysilane at 60 ° C. with stirring. Stirring was stopped 40 minutes after the completion of dropping, and the reaction solution was transferred to a separating funnel and allowed to stand, and then separated into two layers.
[0164]
The mixture of the lower layer water and isopropyl alcohol containing a small amount of hydrochloric acid was separated and removed. The remaining hydrochloric acid in the remaining toluene resin solution was removed by washing with water, and the toluene was removed under reduced pressure. By diluting the product with isopropyl alcohol, an isopropyl alcohol solution of silanol group-containing organopolysiloxane (curable organopolysiloxane) (c) having an average molecular weight (Mw) of about 2000 was obtained.
[0165]
The total condensed compound equivalent solid content of this solution is 40%.
Further, it has been confirmed that the curable polyorganosiloxane (c) in this solution satisfies the average composition formula (III).
<Coloring pigment>
Rutile titanium oxide (white) (average particle size: 200 nm)
<Production method of colored paint for intermediate coating>
The organosiloxane partial hydrolysis-condensation condensate (b), curable polyorganosiloxane (c) and catalyst synthesized by the above-mentioned production method are mixed in a predetermined ratio and stabilized, and then a predetermined amount of dispersant is added. After mixing the solvent and the pigment, the mixture was stirred using a disperser.
[0166]
After this solution is taken out using a mesh, a photocatalyst-containing curable polysiloxane system is obtained by uniformly dispersing the color pigment to the primary particle diameter using a horizontal zirconia vessel mill (manufactured by Asada Steel Corporation). An inorganic coating composition was prepared.
(Photocatalyst-containing curable polysiloxane inorganic coating composition)
<Inorganic polymer production method>
The inorganic polymer was prepared by a method similar to the method for producing an inorganic polymer when used in the above-mentioned color pigment-containing curable polysiloxane inorganic coating composition.
[0167]
<Types of photocatalyst>
(A) Photocatalyst A: Photocatalytic titanium oxide sol (solid content 30%)
Crystal system (anatase type)
(B) Photocatalyst B: photocatalytic titanium oxide powder having an average particle diameter of 7 nm
Crystal system (anatase type)
<Method for producing photocatalyst-containing curable polysiloxane inorganic coating composition>
(i) Production method of photocatalyst paint when each inorganic component is used
▲ 1 ▼Photocatalyst-containing paints “A-1” and “A-4”:
Partially hydrolyzed condensate of organosiloxane “(ro)-(1)” (in the case of paint A-1) or “(ro)-(2)” (in the case of paint A-4) obtained by the above production method After weighing and adding the catalyst, a mixed solvent of isopropanol (IPA) and methanol was added, diluted, and allowed to stand for 1 hour. This solution was poured into a polyethylene measuring container, photocatalytic titanium oxide powder was added, and the mixture was stirred using a disperser to make the photocatalyst fine particles affinity for the solvent. The photocatalyst titanium oxide powder (ST-01) is added to this mixed solution, and the target photocatalyst is obtained by pulverizing and stabilizing the photocatalyst fine particles to the primary particle size with a zirconia vessel using 0.7 mm zirconia beads. Containing curable polysiloxane inorganic coatings “A-1” and “A-4” were prepared.
[0168]
▲ 2 ▼Photocatalyst-containing paint “A-2”:
The organosiloxane partial hydrolysis-condensation product “(b)-(1)” obtained by the above production method was weighed, a catalyst was added, a mixed solvent of IPA and methanol was added, diluted, and then allowed to stand for 1 hour. I put it. While stirring this solution, a nitric acid aqueous solution-dispersed photocatalytic titanium oxide sol was gently dropped over 10 minutes using a dropping funnel to prepare a target photocatalyst-containing curable polysiloxane inorganic coating composition “A-2”. .
[0169]
▲ 3 ▼Photocatalyst-containing paint “A-3”:
The curable organopolysiloxane (c) obtained by the above production method was weighed, a catalyst was added, a mixed solvent of methanol and ethanol was added, diluted, and allowed to stand for 1 hour. This solution was poured into a polyethylene measuring container, photocatalytic titanium oxide powder was added, and the mixture was stirred using a disperser to make the photocatalyst fine particles affinity for the solvent. By pulverizing the photocatalyst fine particles to the primary particle size with a zirconia vessel mill using 0.7 mm zirconia beads and stabilizing the mixed solution, the target photocatalyst-containing curable polysiloxane inorganic coating “A- 3 "was prepared.
[0170]
▲ 4 ▼Photocatalyst-containing paint “A-5”:
The curable organopolysiloxane (c) obtained by the above production method was weighed, a catalyst was added, a mixed solvent of IPA and methanol was added, diluted, and allowed to stand for 1 hour. While stirring this solution, a nitric acid aqueous solution-dispersed photocatalytic titanium oxide sol was gently dropped over 10 minutes using a dropping funnel to prepare a target photocatalyst-containing curable polysiloxane inorganic coating composition “A-5”. .
[0171]
▲ 5 ▼Photocatalyst-containing paint “A-7”:
The organosiloxane partially hydrolyzed condensate (b) obtained by the above production method and the curable organopolysiloxane (c) are mixed in a predetermined ratio, and after adding a catalyst, a mixed solvent of ethanol and methanol is added, After dilution, the mixture was allowed to stand for 1 hour. This solution was poured into a polyethylene measuring container, a photocatalytic titanium oxide powder was added, and the mixture was stirred using a disperser to make the photocatalytic fine particles affinity with the solvent. By pulverizing the photocatalyst fine particles to the primary particle size with a zirconia vessel mill using 0.7 mm zirconia beads and stabilizing this mixed solution, the desired photocatalyst-containing curable polysiloxane inorganic coating “A-7” Was prepared.
[0172]
▲ 6 ▼Photocatalyst-containing paint “A-8”:
The organosiloxane partially hydrolyzed condensate “(b)-(2)” obtained by the above production method and the curable organopolysiloxane (c) were mixed at a predetermined ratio, and after adding a catalyst, IPA and methanol were mixed. After adding and diluting the mixed solvent, the mixture was allowed to stand for 1 hour. While stirring this solution, a nitric acid aqueous solution-dispersed photocatalytic titanium oxide sol was gently dropped over 10 minutes using a dropping funnel to prepare a target photocatalyst-containing curable polysiloxane inorganic coating composition “A-8”. .
[0173]
▲ 7 ▼Photocatalyst-containing paint “A-6”:
After weighing the organosiloxane partially hydrolyzed condensate “(b) -2” and acrylic silicone resin obtained by the above-mentioned production method and adding a catalyst, a mixed solvent of IPA and methanol is added and diluted. And left for 1 hour. This solution was poured into a polyethylene measuring container, photocatalytic titanium oxide powder was added, and the mixture was stirred using a disperser to make photocatalyst particles compatible with the solvent. The target photocatalyst is prepared by adding photocatalytic titanium oxide powder (ST-01) to this mixed solution and pulverizing and stabilizing the photocatalyst fine particles to the primary particle size with a zirconia vessel using 0.7 mm zirconia beads. Containing curable polysiloxane inorganic coating material “A-6” was prepared.
[0174]
▲ 8 ▼Photocatalyst-containing paint “A-9”:
After mixing the organosiloxane partially hydrolyzed condensate “(b)-(1)” obtained in the above production method, the curable organopolysiloxane (c) and the acrylic silicone resin in a predetermined ratio, and adding the catalyst After adding and diluting a mixed solvent of IPA and methanol, the mixture was allowed to stand for 1 hour. A nitric acid aqueous solution-dispersed photocatalytic titanium oxide sol was gently dropped over 10 minutes using a dropping funnel to prepare a target photocatalyst-containing curable polysiloxane inorganic coating “A-9”.
[0175]
<Value test item>
Moreover, the various physical property measuring methods used in Examples and Comparative Examples are as follows.
(a) Contamination resistance test: Contamination resistance test after 1 month of outdoor exposure
The specimen panel was installed in a severely contaminated area along National Route 8, and the state of the stain after being left for one month was confirmed by visual observation and color difference measurement.
[0176]
3: No visual contamination and good appearance. And ΔE change rate is less than 1.
2: There are sparsely contaminated parts, and the whole is lightly darkened. And ΔE change rate: 1 or more and less than 2.
1: Black wrinkles on the whole and it was very dirty. And ΔE change rate: 2 or more.
(b) Adhesive ( JIS K-5400 , 8.5 According to the cross-cut method)
Evaluation is made with a clearance of 2 mm and a square of 25.
[0177]
3: Each cut is thin and smooth on both sides, and there is no peeling at a glance at the intersection of the cut and the square.
2: There are peeling at both sides of the cut and at the intersection, and the area of the defect is less than 15% of the total square area.
1: There is peeling on both sides of the cut and the intersection, and the area of the defect is 15% or more of the total square area.
[0178]
(c) Weatherability( JIS K-5400 9.8.1 Sunshine carbon arc lamp type)
The gloss retention after 1500 hours and the color difference are evaluated in accordance with “JIS D-0205 7.6 Change in light change rate and 7.4” for fading color.
3: Almost no change is observed. Gloss retention 85% or more. Color difference less than 1.5.
2: Gloss retention 60% or more and less than 85. Color difference of 1.5 or more.
[0179]
1: Gloss retention is less than 60%. Color difference of 1.5 or more.
(d) Pencil hardness( JIS K-5400 8.4.1 (By testing machine method)
Evaluation is based on scratches on the paint film.
3: 5H or more.
2: 2H or more and less than 5H.
[0180]
1: Less than 2H.
(e) Salt water resistance ( JIS K-5400 9.1 by)
The appearance of the coating film after 500 hours test and the blister width of the cut part are investigated.
3: No abnormality is observed in the appearance of the coating film. The blister width is less than 3 mm.
2: No abnormality is observed in the appearance of the coating film. The blister width is 3 mm or more.
[0181]
1: The coating film has swelling and rusting, and the swelling width on one side is 3 mm or more.
(f) Moisture resistance ( JIS K-5400 9.2 (By rotary type)
The appearance of the coating after the 500 hour test is investigated.
3: No abnormality is observed in the appearance of the coating film.
2: Cloudiness is recognized in the coating film appearance.
[0182]
1: Any of wrinkles, blisters, cracks, rust, and peeling is recognized on the appearance of the coating film.
[0183]
[Example 1]
As a substrate to be coated, the powder coating material shown in Table 1 is formed on the surface of a substrate (material: soft steel plate, dimensions: 2 × 150 × 70 mm) that has been subjected to chemical conversion treatment (type: zinc phosphate treatment) in advance. (No .: P-1) is applied four times with a coating machine (type: electrostatic powder coating machine), and then a dryer (model: thermostat, model number: PHH-101, manufacturer: Tabai Espec) ) At a temperature of 170 ° C. for 20 minutes to form an undercoat film having an average film thickness of 60 μm.
[0184]
Next, the surface coating film surface was spray-coated with an intermediate coating color paint (number: C-1) shown in Table 1 so as to have an average coating film thickness of 40 μm, and then conditions (heating temperature: 170 ° C., Time: 20 minutes), a drying or curing reaction was performed to form an intermediate coating film having a dry film thickness of 20 μm.
Next, the surface of the intermediate coating film was spray-coated with the photocatalyst-containing paint (number: A-1) shown in Table 2 so as to have an average coating thickness of 10 μm, and then conditions (heating temperature; 170 ° C., time: 20) The test plate having a dry film thickness of 0.5 μm was obtained.
[0185]
Each test was performed by the method shown above about the obtained test board, and performance was evaluated.
As a result, the properties were excellent in a balanced manner as described below.
(A) Contamination resistance: 3 (contamination is not visually observed, appearance is good, ΔE change rate, that is, “an index indicating color change, exposure to the outdoors compared to the coating film immediately after coating”
The “index indicating the color change of the coating film after one month” is within one. )
(B) Weather resistance: 3 (conforms to JIS K-5400, 9.8.1. Almost no color change. Gloss retention of 85% or more. Color difference of less than 1.5.)
(C) Pencil hardness: 3 (based on JIS K-5400, 8.1. Abrasion resistance of coating film: 5H or more.)
(D) Circular salt water spray resistance (salt water resistance): 3 (conforms to JIS, K-5400, 9.1. No abnormality in coating film appearance.
(E) Moisture resistance: 3 (JIS K-5400, 9.2 rotation type compliant. No abnormalities in coating film appearance after 500 hours test).
[0186]
The results are also shown in Table 3.
[0187]
Examples 2-36 and Comparative Examples 1-2
In Example 1, a coating test plate was prepared in the same manner as in Example 1 except that the undercoat powder paint, the intermediate coating color paint, and the topcoat photocatalyst-containing paint were changed as shown in Tables 1 to 3, respectively. The same test as described above was performed to evaluate the performance.
The results are shown in Table 3.
[0188]
The amount of each component in the following table is indicated by “parts by weight”.
[0189]
[Table 1]
Figure 0004522579
[0190]
[Table 2]
Figure 0004522579
[0191]
[Table 3]
Figure 0004522579

Claims (16)

(I)粉体塗料から形成される下塗塗膜と、
(II)該下塗粉体塗膜(I)上に設けられ、着色顔料含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物から形成される中間塗膜と、
(III)該中間塗膜(II)上に設けられ、光触媒含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物から形成されるトップコート塗膜とを有し、
上記着色顔料含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物が、
(A)着色顔料と、
(B)(B1)オルガノシロキサンおよび/またはその部分加水分解縮合物と、
(B2)硬化性オルガノポリシロキサンと、必要に応じて
(C)上記(B)成分用の硬化用触媒と
を含有し、
上記光触媒含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物が、
(D)酸化チタンを主成分とする平均粒子径が1〜250nmの硬化塗膜活性化用光触媒と、
(B)オルガノシロキサン、その部分加水分解縮合物または
硬化性オルガノポリシロキサンと、必要に応じて
(C)上記(B)成分用の硬化用触媒と
を含有することを特徴とする複合体。
(I) an undercoat film formed from a powder paint;
(II) an intermediate coating film provided on the undercoat powder coating film (I) and formed from a color pigment-containing curable polysiloxane inorganic coating composition;
(III) a top coat film provided on the intermediate coating film (II) and formed from a photocatalyst-containing curable polysiloxane inorganic coating composition;
The colored pigment-containing curable polysiloxane inorganic coating composition is
(A) a coloring pigment;
(B) (B1) an organosiloxane and / or a partially hydrolyzed condensate thereof;
(B2) containing a curable organopolysiloxane and, if necessary, (C) a curing catalyst for the component (B),
The photocatalyst-containing curable polysiloxane inorganic coating composition is
(D) a photocatalyst for activating a cured coating film having an average particle diameter of 1 to 250 nm mainly composed of titanium oxide;
A composite comprising (B) an organosiloxane, a partially hydrolyzed condensate thereof, or a curable organopolysiloxane, and, if necessary, (C) a curing catalyst for the component (B).
上記粉体塗料が、フッ素樹脂系粉体塗料、ポリエステル樹脂系粉体塗料、エポキシ樹脂系粉体塗料、アクリル樹脂系粉体塗料およびウレタン樹脂系粉体塗料からなる群から選ばれた少なくとも1種の塗料である請求項1に記載の複合体。  The powder coating material is at least one selected from the group consisting of a fluororesin powder coating material, a polyester resin powder coating material, an epoxy resin powder coating material, an acrylic resin powder coating material, and a urethane resin powder coating material. The composite according to claim 1, which is a coating material. 上記酸化チタンが、アナターゼ型酸化チタンである請求項1〜2の何れかに記載の複合体。  The composite according to claim 1, wherein the titanium oxide is anatase-type titanium oxide. 上記酸化チタンが、平均粒子径7〜250nmのアナターゼ型酸化チタンである請求項1〜3の何れかに記載の複合体。  The composite according to any one of claims 1 to 3, wherein the titanium oxide is anatase-type titanium oxide having an average particle diameter of 7 to 250 nm. 上記着色顔料含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物および/または光触媒含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物が、さらに、(E)重合性シリコーン(メタ)アクリレート共重合体を含有する請求項1〜4の何れかに記載の複合体。  The colored pigment-containing curable polysiloxane inorganic coating composition and / or the photocatalyst-containing curable polysiloxane inorganic coating composition further contains (E) a polymerizable silicone (meth) acrylate copolymer. The complex in any one of -4. 上記重合性シリコーン(メタ)アクリレート共重合体(E)が、アクリルシリコーンである請求項5に記載の複合体。  The composite according to claim 5, wherein the polymerizable silicone (meth) acrylate copolymer (E) is acrylic silicone. 上記光触媒含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物が、必要に応じて(E)重合性シリコーン(メタ)アクリレート共重合体を含有し、成分(B)と(C)と(D)と(E)との合計を100重量部とするとき、
成分(B)を20〜80重量部、
成分(C)を0〜10重量部、および
成分(D)を20〜80重量部、
成分(E)を0〜50重量部の量で含有していることを特徴とする請求項1〜の何れかに記載の複合体。
The photocatalyst-containing curable polysiloxane inorganic coating composition contains (E) a polymerizable silicone (meth) acrylate copolymer as necessary, and components (B), (C), (D), and (E )) And 100 parts by weight,
20 to 80 parts by weight of component (B),
0 to 10 parts by weight of component (C), and 20 to 80 parts by weight of component (D),
The composite according to any one of claims 1 to 4 , wherein the component (E) is contained in an amount of 0 to 50 parts by weight.
上記光触媒含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物が、必要に応じて(E)重合性シリコーン(メタ)アクリレート共重合体を含有し、成分(B)と(C)と(D)と(E)との合計を100重量部とするとき、
成分(B)を30〜70重量部、
成分(C)を0〜5重量部、および
成分(D)を30〜70重量部、
成分(E)を0〜40重量部の量で含有していることを特徴とする請求項1〜の何れかに記載の複合体。
The photocatalyst-containing curable polysiloxane inorganic coating composition contains (E) a polymerizable silicone (meth) acrylate copolymer as necessary, and components (B), (C), (D), and (E )) And 100 parts by weight,
30 to 70 parts by weight of component (B),
0 to 5 parts by weight of component (C), and 30 to 70 parts by weight of component (D),
The composite according to any one of claims 1 to 4 , wherein the component (E) is contained in an amount of 0 to 40 parts by weight.
上記(B)成分用の硬化用触媒(C)が、カルボン酸金属塩、アミン類、酸類、アルカリ金属塩、チタニウム化合物、ハロゲン化合物である請求項1〜8の何れかに記載の複合体。  The composite according to any one of claims 1 to 8, wherein the curing catalyst (C) for the component (B) is a carboxylic acid metal salt, an amine, an acid, an alkali metal salt, a titanium compound, or a halogen compound. 上記光触媒含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物が、さらに、(A)着色顔料を含有する請求項1〜9の何れかに記載の複合体。  The composite according to any one of claims 1 to 9, wherein the photocatalyst-containing curable polysiloxane inorganic coating composition further contains (A) a color pigment. 上記光触媒含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物が、さらに、(F)無機系バインダーとしてオルガノシリカゾルを含有する請求項1〜10の何れかに記載の複合体。  The composite according to any one of claims 1 to 10, wherein the photocatalyst-containing curable polysiloxane inorganic coating composition further contains (F) an organosilica sol as an inorganic binder. 上記複合体が塗膜である請求項1〜11の何れかに記載の複合体。  The composite according to claim 1, wherein the composite is a coating film. 基材と、該基材表面に設けられた請求項1〜11の何れかに記載の複合体からなる塗膜とからなり、該複合体の下塗塗膜(I)側は基材と直接または他の層を介して密着していることを特徴とする塗膜付き基材。  It consists of a base material and the coating film which consists of a composite_body | complex in any one of Claims 1-11 provided in this base-material surface, The base coat film (I) side of this composite_body | complex is directly with a base material or The base material with a coating film characterized by adhering through another layer. 上記基材が金属パネルである請求項13に記載の塗膜付き基材。  The substrate with a coating film according to claim 13, wherein the substrate is a metal panel. 上記基材が建築資材である請求項13に記載の塗膜付き基材。  The base material with a coating film according to claim 13, wherein the base material is a building material. 基材表面に、
(I)粉体塗料(I)を塗布し、硬化させ、
得られた下塗塗膜(I)の表面に、上記請求項1〜6の何れかに記載の着色顔料含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物を塗布し、硬化させ、次いで、
得られた中間塗膜(II)の表面に、上記請求項1〜11の何れかに記載の光触媒含有硬化性ポリシロキサン系無機塗料組成物を塗布し、硬化させてトップコート塗膜(III)を形成することを特徴とする塗膜付き基材の製造方法。
On the substrate surface,
(I) Apply the powder coating (I), cure,
The colored pigment-containing curable polysiloxane inorganic coating composition according to any one of claims 1 to 6 is applied to the surface of the obtained undercoat film (I), cured, and then
The photocatalyst-containing curable polysiloxane inorganic coating composition according to any one of claims 1 to 11 is applied to the surface of the obtained intermediate coating film (II) and cured to form a topcoat coating film (III). The manufacturing method of the base material with a coating film characterized by forming.
JP2000401252A 2000-12-28 2000-12-28 COMPOSITE, SUBSTRATE COATED WITH COATED COMPOSITION COMPRISING THE COMPOSITE, AND METHOD FOR PRODUCING SUBSTRATE WITH COATED Expired - Fee Related JP4522579B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000401252A JP4522579B2 (en) 2000-12-28 2000-12-28 COMPOSITE, SUBSTRATE COATED WITH COATED COMPOSITION COMPRISING THE COMPOSITE, AND METHOD FOR PRODUCING SUBSTRATE WITH COATED

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000401252A JP4522579B2 (en) 2000-12-28 2000-12-28 COMPOSITE, SUBSTRATE COATED WITH COATED COMPOSITION COMPRISING THE COMPOSITE, AND METHOD FOR PRODUCING SUBSTRATE WITH COATED

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002200455A JP2002200455A (en) 2002-07-16
JP4522579B2 true JP4522579B2 (en) 2010-08-11

Family

ID=18865718

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000401252A Expired - Fee Related JP4522579B2 (en) 2000-12-28 2000-12-28 COMPOSITE, SUBSTRATE COATED WITH COATED COMPOSITION COMPRISING THE COMPOSITE, AND METHOD FOR PRODUCING SUBSTRATE WITH COATED

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4522579B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102642356A (en) * 2012-02-24 2012-08-22 清华大学 Non-toxic biological anti-fouling resistance reducing composite coating, preparation method for composite coating and anti-fouling resistance reducing treatment method for base material

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004067947A (en) * 2002-08-08 2004-03-04 Nippon Soda Co Ltd Coating liquid for forming photocatalytic layer and photocatalyst carrying structure
JP4526859B2 (en) * 2004-04-13 2010-08-18 中国塗料株式会社 COMPOSITE, SUBSTRATE COATED WITH COATING COMPRISING THE COMPOSITE, AND METHOD FOR PRODUCING SUBSTRATE WITH COATING
JP2010022997A (en) * 2008-07-24 2010-02-04 Nippon Paint Co Ltd Multi-layered coating film and coated product having the same
JP5539700B2 (en) * 2009-11-24 2014-07-02 旭化成ケミカルズ株式会社 Recoating method and multilayer coating film
JP5556593B2 (en) * 2010-10-28 2014-07-23 藤倉化成株式会社 One-pack type active energy ray-curable coating composition and composite coating film
CN102555346B (en) * 2011-09-06 2015-03-11 珠海拾比佰彩图板股份有限公司 Manufacturing method of high-temperature resisting non-sticking coating composite board for inner container of electronic bread maker
CN103143488B (en) * 2011-12-06 2014-10-22 苏州汉扬精密电子有限公司 Surface coating method for plastic-metal composite part
KR20170034933A (en) * 2012-11-13 2017-03-29 주고꾸 도료 가부시키가이샤 Curable organopolysiloxane anti-fouling composite coating, and anti-fouling substrate coated with the composite coating
JP5939640B2 (en) * 2013-03-08 2016-06-22 富士フイルム株式会社 MULTILAYER COMPOSITION AND METHOD FOR PRODUCING MULTILAYER COMPOSITION
JP6390332B2 (en) * 2014-10-15 2018-09-19 Agc株式会社 Laminate
JP2016107263A (en) * 2014-11-28 2016-06-20 有限会社 セイケン九州 Waterproof material
JP7163041B2 (en) * 2018-03-13 2022-10-31 東レエンジニアリング株式会社 Barrier film and light conversion material

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000202363A (en) * 1999-01-19 2000-07-25 Jsr Corp Coating film formation and hardened body obtained thereby

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3260097B2 (en) * 1997-05-16 2002-02-25 大日本塗料株式会社 Anticorrosion coating and anticorrosion coating method
JP3384949B2 (en) * 1997-06-26 2003-03-10 日新製鋼株式会社 Metal panel with excellent stain resistance

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000202363A (en) * 1999-01-19 2000-07-25 Jsr Corp Coating film formation and hardened body obtained thereby

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102642356A (en) * 2012-02-24 2012-08-22 清华大学 Non-toxic biological anti-fouling resistance reducing composite coating, preparation method for composite coating and anti-fouling resistance reducing treatment method for base material
CN102642356B (en) * 2012-02-24 2015-04-15 清华大学 Non-toxic biological anti-fouling resistance reducing composite coating, preparation method for composite coating and anti-fouling resistance reducing treatment method for base material

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002200455A (en) 2002-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5780530A (en) Thermosetting resin composition
KR100325530B1 (en) Functional coated articles, method of their production, and application thereof
EP0942052B1 (en) Antifouling silicone emulsion coating composition, process for producing the same and antifouling article coated therewith
JP4522579B2 (en) COMPOSITE, SUBSTRATE COATED WITH COATED COMPOSITION COMPRISING THE COMPOSITE, AND METHOD FOR PRODUCING SUBSTRATE WITH COATED
WO1998022547A1 (en) Non-staining coating composition
CN102099429B (en) Dendritic polyurethane coating
JPH1045867A (en) Thermosetting resin composition
JP4526859B2 (en) COMPOSITE, SUBSTRATE COATED WITH COATING COMPRISING THE COMPOSITE, AND METHOD FOR PRODUCING SUBSTRATE WITH COATING
JPH11124501A (en) Thermosetting resin composition
CN107075068B (en) Curable film-forming compositions and the method for reducing the dirt accumulation on substrate
JP2012097257A (en) Silicone coating composition with scratch resistance, coated article, and method for producing the same
WO2012086723A1 (en) Contamination-resistant coating composition with excellent durability
JP5760304B2 (en) Aqueous composite resin composition and coating agent
JP2006192734A (en) Antistaining sheet
JP2009119341A (en) Powder coating method for photocatalyst-containing powder coating
JPH11116240A (en) Ultraviolet-ray absorbing fine particles and their use
JP3721544B2 (en) Thermosetting resin composition
JPH1088010A (en) Curable resin composition
JP2000239608A (en) Resin composition for coating material and article coated therewith
JP2002309170A (en) Coating composition, coating finishing method and coated article
JP3954721B2 (en) Curable composition for top coat and coated product formed by applying the same
JP4488123B1 (en) Coating agent for plastic substrate and laminate using the same
JP4236226B2 (en) Coated polycarbonate plate
JP4334188B2 (en) A curable resin composition for top coating and a coated product obtained by applying the same.
JP2000204287A (en) Paint composition with low pollution properties

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061204

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090608

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090616

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090814

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100302

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100421

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100518

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100526

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4522579

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130604

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees