JP4754445B2 - 屋外設置物用防汚コーティング剤 - Google Patents
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Description
このような自動販売機や看板は、通常、定期的に洗浄して、その水垢を除去することにより、かかるタレ筋の付着を防止しているが、定期的に洗浄することは煩雑であり、また、コストもかかるという不具合がある。
また、上記のガラスコーティング層は、特に親油性の汚れの付着の防除効果に優れる一方、水垢に対しては、それほどの防除効果がなく、長期に放置すれば、やはり、水垢のタレ筋などが付着するおそれがある。
R1 aSi(OR2)bO(4−a−b)/2 (2)
(平均組成式(2)中、R1は、水素原子、または、置換もしくは非置換の1価の炭化水素基を、R2はアルキル基を、aは、その平均値が0.40〜1.70の範囲内にある値を、bは、平均組成式(2)中におけるケイ素原子に結合したOR2の比率が40重量%以上になる値をそれぞれ示す。また、R1またはR2は、同一またはそれぞれ相異なっていてもよい。)
前記コーティング剤が、鋼板に、硬化皮膜の厚さが10μmとなるように塗布された後、温度25℃、湿度70%の条件下において7日間乾燥させることにより形成された硬化皮膜の表面硬度が、鉛筆硬度で4H以上であることを特徴としている。
また、本発明の屋外設置物用防汚コーティング剤によれば、雨曝しとなる屋外設置物の塗装面に、長期にわたって防汚性を与え、その塗装面を長期にわたって保護することができる。
さらには、本発明の屋外設置物用防汚コーティング剤は、貯蔵安定性に優れているので、1回調製しておけば、それを数回にわたって使用することができる。
本発明において、湿気硬化性シリコーンオリゴマーは、例えば、分子末端にアルコキシシリル基を有する低分子量のシリコーンアルコキシオリゴマーであって、後述する硬化触媒の存在下で、アルコキシシリル基の架橋により、常温で硬化するものが挙げられる。
R1 nSi(OR2)4−n (1)
(一般式(1)中、R1は、水素原子、または、置換もしくは非置換の1価の炭化水素基を、R2はアルキル基を、nは0〜3の整数を示す。また、R1およびR2は、同一またはそれぞれ相異なっていてもよい。)
R1としては、例えば、水素原子、または、置換もしくは非置換の1価の炭化水素基が挙げられる。
アルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、iso−プロピル、ブチル、iso−ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、ペンチル、iso−ペンチル、sec−ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、n−オクチル、イソオクチル、2−エチルヘキシル、ノニル、デシル、イソデシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、オクタデシルなどの炭素数1〜18のアルキル基が挙げられる。
アリール基としては、例えば、フェニル、トリル、キシリルなどの炭素数6〜8のアリール基が挙げられる。
R1において、置換の1価の炭化水素基としては、上記した非置換の1価の炭化水素基の水素原子を、置換基で置換したものが挙げられ、このような置換基としては、例えば、ハロゲン原子(例えば、塩素、フッ素、臭素およびヨウ素など)、ヒドロキシル、シアノ、アミノ、カルボキシルなどが挙げられる。これらの置換基は、同一であっても、それぞれ異なっていてもよく、また、例えば、1〜3個置換していてもよい。
R2としては、例えば、アルキル基が挙げられ、好ましくは、メチル、エチル、プロピル、iso−プロピル、ブチル、iso−ブチル、sec−ブチル、tert−ブチルなどの炭素数1〜4のアルキル基が挙げられる。
nは、例えば、0〜3の整数を示し、好ましくは、1または2を示す。
このようなアルコキシシラン化合物としては、具体的には、例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、または、これらの混合物などが挙げられる。
また、湿気硬化性シリコーンオリゴマーは、下記の平均組成式(2)で示される。
(平均組成式(2)中、R1は、水素、または、置換もしくは非置換の1価の炭化水素基を、R2はアルキル基を、aは、その平均値が0.40〜1.70の範囲内にある値を、bは、平均組成式(2)中におけるケイ素原子に結合したOR2の比率が40重量%以上になる値をそれぞれ示す。また、R1またはR2は、同一またはそれぞれ相異なっていてもよい。)
なお、平均組成式(2)中、R1およびR2としては、上記した一般式(1)中のR1およびR2と同様のものが挙げられる。
さらに、湿気硬化性シリコーンオリゴマーの配合割合は、本発明の屋外設置物用防汚コーティング剤の全量に対して、例えば、0.1〜99重量%、好ましくは、1〜70重量%である。また、湿気硬化性シリコーンオリゴマーの配合割合は、本発明の屋外設置物用防汚コーティング剤の全量に対して、例えば、0.1〜75重量%、好ましくは、1〜35重量%とすることもできる。本発明の屋外設置物用防汚コーティング剤の全量に対して、湿気硬化性シリコーンオリゴマーの配合割合が0.1重量%未満では、均一な皮膜を得ることができない場合があり、また、99重量%を超えると、皮膜形成は良好である一方、作業性、仕上がりに困難を生じる場合がある。
また、硬化触媒の配合割合は、本発明における湿気硬化性シリコーンオリゴマーの全量に対して、例えば、0.1〜70重量%、好ましくは、1〜50重量%である。また、硬化触媒の配合割合は、湿気硬化性シリコーンオリゴマーの全量に対して、例えば、0.1〜50重量%、好ましくは、3〜30重量%とすることもできる。硬化触媒の配合割合が、上記の範囲内であれば、十分に硬化反応を進行させることができる。
希釈剤は、イソオクタンである。
また、本発明の屋外設置物用防汚コーティング剤には、その他に、本発明の優れた効果を阻害しない範囲において、艶出し剤または保護剤として一般に慣用されている、例えば、粘度調整剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、一般の顔料または染料および蛍光顔料などの着色剤、香料、界面活性剤などの添加剤を、必要に応じて適宜、配合することができる。
なお、鉛筆硬度は、JIS K 5400 8.4に準じて測定した、塗膜のすり傷から、塗膜の鉛筆引っかき値として示される。
塗装面に対する塗布は、特に制限されず、例えば、本発明の屋外設置物用防汚コーティング剤をスポンジに含浸させて、そのスポンジで、塗装面を擦るなど、適宜公知の方法が用いられる。なお、塗布方法は、その他、例えば、刷毛塗り、スプレーコーティングなど、その目的および用途により適宜選択することができる。なお、塗布後は、常温乾燥させ、必要により、余剰の屋外設置物用防汚コーティング剤を拭き取ればよい。
また、本発明の屋外設置物用防汚コーティング剤によれば、雨曝しとなる屋外設置物の塗装面に、例えば、自動販売機や看板の設置年数(例えば、2〜3年)に相当する程度の長期にわたって防汚性を与え、その塗装面を長期にわたって保護することができる。そのため、自動販売機や看板のメンテナンスの軽減および維持管理コストの低減を図ることができる。
また、本発明の屋外設置物用防汚コーティング剤は、親水性の汚れのみならず、親油性の汚れに対しても、親水性の汚れと同様の防汚性を有し、例えば、自動車の排気ガスなどの付着を防止することができ、かつ、付着した排気ガスに起因する汚れを、容易に除去することができる。
参考例1
湿気硬化性シリコーンオリゴマー 100.0重量%
(アルコキシ基含量:45重量%、動粘度:0.9mm2/s〈25℃〉、速硬化タイプ、R1:メチルタイプ(主としてメチルである。以下同じ。))
(商品名:X−40−2327、硬化触媒X−40−2309A(リン酸タイプ)30重量%含有品、信越化学社製)
上記の成分から、屋外設置物用防汚コーティング剤を得た。
湿気硬化性シリコーンオリゴマー 95.0重量%
(アルコキシ基含量:45重量%、動粘度:0.9mm2/s〈25℃〉、速硬化タイプ、R1:メチルタイプ)
(商品名:X−40−2327、硬化触媒X−40−2309A(リン酸タイプ)30重量%含有品、信越化学社製)
湿気硬化性シリコーンオリゴマー 5.0重量%
(アルコキシ基含量:65重量%、動粘度:4mm2/s〈25℃〉、超高硬度タイプ、R1:水素)
(商品名:X−40−2308、信越化学社製)
上記の成分を混合し、屋外設置物用防汚コーティング剤を得た。
湿気硬化性シリコーンオリゴマー 20.0重量%
(アルコキシ基含量:28重量%、動粘度:25mm2/s〈25℃〉、中重合体タイプ、R1:メチル)
(商品名:KR−500、信越化学社製)
硬化触媒(有機アルミニウム化合物タイプ) 0.6重量%
(商品名:DX−9740、信越化学社製)
上記の成分を、79.4重量%のイソプロピルアルコールに順次添加し、撹拌しながら完全に溶解させて、屋外設置物用防汚コーティング剤を得た。
湿気硬化性シリコーンオリゴマー 20.0重量%
(アルコキシ基含量:65重量%、動粘度:4mm2/s〈25℃〉、超高硬度タイプ、R1:水素)
(商品名:X−40−2308、信越化学社製)
硬化触媒(有機アルミニウム化合物タイプ) 1.0重量%
(商品名:DX−9740、信越化学社製)
上記の成分を、79.0重量%のトルエンに順次添加し、撹拌しながら完全に溶解させて、屋外設置物用防汚コーティング剤を得た。
湿気硬化性シリコーンオリゴマー 20.0重量%
(アルコキシ基含量:45重量%、動粘度:1.2mm2/s〈25℃〉、高硬度タイプ、R1:メチル)
(商品名:KR−400、硬化触媒DX−9740(有機アルミニウム化合物タイプ)10重量%含有品、信越化学社製)
上記の成分を、80.0重量%の酢酸ブチルに順次添加し、撹拌しながら完全に溶解させて、屋外設置物用防汚コーティング剤を得た。
湿気硬化性シリコーンオリゴマー 20.0重量%
(アルコキシ基含量:45重量%、動粘度:5mm2/s〈25℃〉、低重合体タイプ、R1:メチル)
(商品名:KC−89S、信越化学社製)
硬化触媒(有機チタニウム化合物タイプ) 1.0重量%
(商品名:D−20、信越化学社製)
上記の成分を、20.0重量%のエチレングリコールジメチルエーテルおよび59.0重量%のメチルエチルケトンに順次添加し、撹拌しながら完全に溶解させて、屋外設置物用防汚コーティング剤を得た。
湿気硬化性シリコーンオリゴマー 20.0重量%
(アルコキシ基含量:45重量%、動粘度:1.2mm2/s〈25℃〉、高硬度タイプ、R1:メチル)
(商品名:KR−400、硬化触媒DX−9740(有機アルミニウム化合物タイプ)10重量%含有品、信越化学社製)
上記の成分を、80.0重量%のイソオクタンに順次添加し、撹拌しながら完全に溶解させて、屋外設置物用防汚コーティング剤を得た。
湿気硬化性シリコーンオリゴマー 100.0重量%
(アルコキシ基含量:35重量%、動粘度:22mm2/s〈25℃〉、耐衝撃性タイプ、R1:メチル/フェニル(メチルおよびフェニルの組合せ))
(商品名:X−40−175、硬化触媒DX−175(有機チタニウム化合物タイプ)5重量%含有品、信越化学社製)
上記の成分から、屋外設置物用防汚コーティング剤を得た。
湿気硬化性シリコーンオリゴマー 99.0重量%
(アルコキシ基含量:25重量%、動粘度:15mm2/s〈25℃〉、中重合体タイプ、R1:メチル)
(商品名:SR2406、東レ・ダウコーニングシリコーン社製、有効成分50重量%)
硬化触媒(ジブチル錫ジラウレート) 1.0重量%
上記の成分を混合し、屋外設置物用防汚コーティング剤を得た。
湿気硬化性シリコーンオリゴマー 20.0重量%
(アルコキシ基含量:24重量%、動粘度:100mm2/s〈25℃〉、高重合体タイプ、R1:メチル)
(商品名:X−40−9225、信越化学社製)
硬化触媒(有機チタニウム化合物タイプ) 0.6重量%
(商品名:D−20、信越化学社製)
上記の成分を、20.0重量%のジエチレングリコールおよび59.4重量%のエチルアルコールに順次添加し、撹拌しながら完全に溶解させて、屋外設置物用防汚コーティング剤を得た。
湿気硬化性シリコーンオリゴマー 20.0重量%
(アルコキシ基含量:25重量%、動粘度:160mm2/s〈25℃〉、厚膜化タイプ、R1:メチル)
(商品名:X−40−9250、信越化学社製)
硬化触媒(有機チタニウム化合物タイプ) 0.6重量%
(商品名:D−20、信越化学社製)
上記の成分を、79.4重量%のシリコーン系溶剤に順次添加し、撹拌しながら完全に溶解させて、屋外設置物用防汚コーティング剤を得た。
湿気硬化性シリコーンオリゴマー 16.0重量%
(アルコキシ基含量:28重量%、動粘度:25mm2/s〈25℃〉、中重合体タイプ、R1:メチル)
(商品名:KR−500、信越化学社製)
湿気硬化性シリコーンオリゴマー 4.0重量%
(アルコキシ基含量:25重量%、動粘度:160mm2/s〈25℃〉、厚膜化タイプ、R1:メチル)
(商品名:X−40−9250、信越化学社製)
硬化触媒(有機チタニウム化合物タイプ) 0.4重量%
(商品名:D−20、信越化学社製)
上記の成分を、79.6重量%のn−ヘキサンに順次添加し、撹拌しながら完全に溶解させて、屋外設置物用防汚コーティング剤を得た。
屋内試験例
70mm×150mm、厚さ1.5mmの磨き鋼板に、実施例1、参考例1〜6、および、比較例1〜5で得られた屋外設置物用防汚コーティング剤を、ロールコーター法により、樹脂固形分としての付着量が、厚さ10μmとなるように調整して、均一に塗布した。
その後、下記の(1)〜(3)の各試験を実施し、評価した。その結果を表1に示す。(1)鉛筆硬度
JIS K 5400 8.4に準じて、皮膜のすり傷から、皮膜の鉛筆引っかき値を測定した。
(2)防汚性試験A
コーティング剤の塗布面を上面にした状態で、試験例で得られたそれぞれの試験板を水平面から60°に傾けて固定し、カーボンブラックの粉末をふりかけ、その付着度合いを目視にて評価した。なお、防汚性は、下記の通り評価した。
○:やや汚れの付着が見られるが、許容できる範囲である。
△:汚れの付着が見られる。
×:かなり汚れの付着が見られる。
(3)防汚性試験B
コーティング剤の塗布面を上面にした状態で、試験例で得られたそれぞれの試験板に、カーボンブラックの粉末をふりかけ、温度80℃において1時間放置した後、流水により水洗後、通風乾燥し、塗布面の汚染状況をグレースケールにて評価した。
なお、汚染度の評価「2」までが、実用的に好ましい防汚性を有している。
(4)貯蔵安定性
実施例1、参考例1〜6、および、比較例1〜5で得られた屋外設置物用防汚コーティング剤80mLを100mL容量のガラス瓶に入れ、密閉状態とし、50℃の雰囲気下、半月間放置し、その後皮膜を形成して、コーティング剤の「容器中での状態」、「硬化性」および「皮膜性能」の変化を評価した。その後、再度密閉状態とし、さらに、50℃の雰囲気下、半月間放置(合計1カ月間放置)した後、同様の評価をした。その結果を表1に示す。なお、貯蔵安定性は、下記の通り評価した。
○:硬化性がやや低下しているが、皮膜性能上は問題なし。
△:硬化性、皮膜性能ともに低下している。
×:コーティング剤の状態が変化し、使用不可。
屋外試験例
10cm×10cmにカットしたウレタンスポンジに、実施例1、参考例1〜6、および、比較例1〜5で得られた屋外設置物用防汚コーティング剤を5gとり、これを、屋外に設置されている自動販売機の側面部分を3等分した各区間に均一に塗布した。なお、3区間のうちの1区間は未処理とした。
その後、下記の(5)および(6)の各試験を実施し、評価した。その結果を表1に示す。
(5)防汚性
塗布処理後、3ヶ月、6ヶ月、12ヶ月経過する毎に、塗布面(皮膜)の汚染状態を目視にて評価した。なお、防汚性は、下記の通り評価した。
○:わずかに水垢のタレ筋等の付着があるが、許容できる範囲である。
△:水垢のタレ筋等の付着があり、未処理部分ほどではないが、汚れている。
×:水垢のタレ筋等の付着が多く、未処理部分と同程度汚れている。
(6)汚れ除去性
塗布処理後、3ヶ月、6ヶ月、12ヶ月経過する毎に、水を含ませた清浄なタオルで塗布面(皮膜)を拭き、汚れの落ち易さを目視にて評価した。なお、汚れ除去性は、下記の通り評価した。
○:わずかに落ちにくい汚れはあるが、清浄になる。
△:部分的に落ちにくい水垢のタレ筋等の汚れがあり、汚れが少し残る。
×:水垢のタレ筋等の付着が固着し、落ちない部分がある。
(7)防錆性
7×15cmのアルミパネルの表面を、サンドペーパーで軽く擦って擦り傷を付けた。ウレタンスポンジに、各実施例および各比較例で得られた屋外設置物用防汚コーティング剤をとり、これを、擦り傷の付いたアルミパネルの表面に塗布し、5分間自然乾燥した後、拭き取った。さらに、1週間自然乾燥して、試験片とした。
◎:錆の発生なし。
○:表面の5%未満の領域に白色あるいは茶色の変色あり。
×:表面全体に錆の発生あり。
Claims (2)
- 湿気硬化性シリコーンオリゴマーと硬化触媒とイソオクタンである希釈剤とを含有するコーティング剤であって、
前記湿気硬化性シリコーンオリゴマーは、下記の平均組成式(2)で示され、
R1 aSi(OR2)bO(4−a−b)/2 (2)
(平均組成式(2)中、R1は、水素原子、または、置換もしくは非置換の1価の炭化水素基を、R2はアルキル基を、aは、その平均値が0.40〜1.70の範囲内にある値を、bは、平均組成式(2)中におけるケイ素原子に結合したOR2の比率が40重量%以上になる値をそれぞれ示す。また、R1またはR2は、同一またはそれぞれ相異なっていてもよい。)
前記コーティング剤が、鋼板に、硬化皮膜の厚さが10μmとなるように塗布された後、温度25℃、湿度70%の条件下において7日間乾燥させることにより形成された硬化皮膜の表面硬度が、鉛筆硬度で4H以上であることを特徴とする、屋外設置物用防汚コーティング剤。 - 前記湿気硬化性シリコーンオリゴマーの25℃における動粘度が、20mm2/s以下であることを特徴とする、請求項1に記載の屋外設置物用防汚コーティング剤。
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