JP5241076B2 - Forming method of coating film - Google Patents

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本発明は、塗膜の形成方法に関し、更に詳細には無機基材の表面に、耐汚染性や、耐候性、耐温水性(外観、密着性)、耐凍害性に優れ、かつ自己洗浄能力を有する防汚層を形成するための塗膜の形成方法に関する。   The present invention relates to a method for forming a coating film. More specifically, the surface of an inorganic substrate is excellent in contamination resistance, weather resistance, warm water resistance (appearance and adhesion), frost damage resistance, and self-cleaning ability. It is related with the formation method of the coating film for forming the antifouling layer which has.

シリケート及び/又はオルガノシランの部分加水分解縮合物を上塗り塗料に混合した組成物は、その塗膜形成過程においてシリケート及び/又はオルガノシランの部分加水分解縮合物が塗膜表面に移行し、層分離した塗膜を形成するため、耐汚染性の塗膜を形成することは知られている。しかしながら、当技術では塗膜表面へのシリケート及び/又はオルガノシランの部分加水分解縮合物の表面移行が十分でなく、市場が要求する程度の耐汚染性に優れた塗膜を形成するには至っていない。   In the composition in which the partially hydrolyzed condensate of silicate and / or organosilane is mixed with the top coat, the partially hydrolyzed condensate of silicate and / or organosilane migrates to the surface of the paint film during the coating film formation process, and the layers are separated. It is known to form a stain-resistant coating to form a coated coating. However, in this technique, the surface migration of the silicate and / or the partial hydrolysis condensate of organosilane to the coating surface is not sufficient, and it has led to the formation of a coating film having excellent stain resistance as required by the market. Not in.

そこで、シリカゾル及び/又は金属酸化物と少量の有機結合剤の混合物を塗膜の最上層に塗布する手法も開発されてきているが、塗膜形成能が劣るため、耐汚染性に優れる塗膜形成には至っていない。   Therefore, a method of applying a mixture of silica sol and / or metal oxide and a small amount of an organic binder to the uppermost layer of the coating film has been developed, but the coating film has excellent stain resistance due to poor coating film forming ability. It has not yet formed.

また、無機基材上に下塗り塗料として水系ポリシロキサン又は水系シーラーを塗布し、中塗り塗料にアクリルシリコーンエマルション、そして上塗り塗料に水系ポリシロキサンを塗布することにより、無機基材の上に塗膜を形成させることを可能にする塗装方法がある(例えば、特許文献1、2参照)。その特徴は、中塗り塗料にアクリルシリコーンエマルション塗料を用いることにより、該上塗り塗料との密着性を十分なものとしているが、中塗り塗料のアクリルシリコーンエマルション以外の塗膜に対する、更なる上塗り塗料の密着性の向上が求められている。
特開2002−263559号公報 特開2002−263570号公報
In addition, a water-based polysiloxane or water-based sealer is applied as an undercoat on an inorganic substrate, an acrylic silicone emulsion is applied as an intermediate coating, and a water-based polysiloxane is applied as an overcoat to form a coating film on the inorganic substrate. There is a coating method that enables formation (see, for example, Patent Documents 1 and 2). The characteristic is that the adhesion with the top coating is sufficient by using an acrylic silicone emulsion paint as the intermediate coating. There is a need for improved adhesion.
JP 2002-263559 A JP 2002-263570 A

本発明の目的は、耐汚染性や、耐候性、耐温水性(外観、密着性)、耐凍害性に優れ、かつ自己洗浄能力を有する防汚層を形成させることを可能とする、塗膜の形成方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a coating film that is excellent in stain resistance, weather resistance, warm water resistance (appearance, adhesion), frost damage resistance and has a self-cleaning ability. It is in providing the formation method.

本発明に従って、無機基材に、
(A)下塗り塗料、又は、(A)下塗り塗料と(B)中塗り塗料を塗布し、塗膜を形成する工程と、
該塗膜上に(C)上塗り塗料として、
(i)一般式(1)で示されるテトラアルコキシシラン又はその部分加水分解縮合物100質量部と、
Si(OR(OR(4−x) (1)
〔式中、R及びRは、炭素数1〜8の有機基であり、 及びR は、同一のものであっても、異なるものであってもよく、xは、0〜4の整数である。〕
(ii)水分散コロイド状シリカ又はイソプロパノール分散コロイド状シリカ(固形分換算)20〜300質量部と、
を45〜65℃で加水分解縮合させて得られるシリカ含有縮合生成物に、
(iii)希釈剤である、水、プロピレングリコールモノメチルエーテル又はジプロピレングリコールモノメチルエーテル、或いは、これらのうちの二つ以上を、該(i)成分100質量部当たり、250〜500000質量部を添加して得られるポリシロキサン溶液を結合剤とする塗料を塗布し、上塗り塗膜を形成する工程と、
を備えたことを特徴とする塗膜の形成方法が提供される。
In accordance with the present invention, the inorganic substrate
(A) primer coating, or coated with (A) primer coating and (B) an intermediate paint, a step of forming a coating film,
(C) As a top coat on the coating film,
(I) 100 parts by mass of a tetraalkoxysilane represented by the general formula (1) or a partial hydrolysis-condensation product thereof,
Si (OR 1 ) x (OR 2 ) (4-x) (1)
Wherein, R 1 and R 2 is an organic group having 1 to 8 carbon atoms, R 1 and R 2, be the same, may be different, x is from 0 It is an integer of 4. ]
(Ii) 20-300 parts by mass of water-dispersed colloidal silica or isopropanol-dispersed colloidal silica (in terms of solid content);
To a silica-containing condensation product obtained by hydrolytic condensation at 45 to 65 ° C.
(Iii) Water, propylene glycol monomethyl ether or dipropylene glycol monomethyl ether which is a diluent , or two or more thereof are added in an amount of 250 to 500,000 parts by mass per 100 parts by mass of the component (i). Applying a paint having a polysiloxane solution obtained as a binder and forming a top coat film;
A method of forming a coating film characterized by comprising:

本発明の塗膜の形成方法を、無機基材の表面に適用することにより、耐汚染性や、耐候性、耐温水性(外観、密着性)、耐凍害性に優れ、かつ自己洗浄能力を有する防汚層を有する塗膜を形成させることができる。   By applying the method for forming a coating film of the present invention to the surface of an inorganic base material, it is excellent in stain resistance, weather resistance, warm water resistance (appearance and adhesion), frost damage resistance, and self-cleaning ability. A coating film having an antifouling layer can be formed.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

(A)下塗り塗料:本発明に使用される下塗り塗料(A)は、無機基材と(B)中塗り塗膜との長期間密着性を発現させる働きをなすものであり、ビニル樹脂、アクリルスチレン樹脂、エポキシ/ポリアミン樹脂、ウレタン樹脂等を結合剤とする各種の溶剤系又は水系塗料等が挙げられる。   (A) Undercoating paint: The undercoating paint (A) used in the present invention serves to develop long-term adhesion between an inorganic base material and (B) an intermediate coating film. Examples include various solvent-based or water-based paints using styrene resin, epoxy / polyamine resin, urethane resin and the like as binders.

(B)中塗り塗料:本発明に使用される中塗り塗料(B)は、下塗り塗膜(A)と上塗り塗膜(C)の双方に対して長期間の密着性を発現させる働きをなすものであり、一般に上塗り塗料として用いられている塗料を使用することができる。   (B) Intermediate coating: The intermediate coating (B) used in the present invention serves to develop long-term adhesion to both the undercoat (A) and the topcoat (C). It is possible to use a paint generally used as a top coat.

具体的には、アクリル樹脂、アクリルウレタン樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂、有機無機複合系樹脂等を結合剤とする溶剤系又は水系塗料が挙げられる。   Specific examples include solvent-based or water-based paints using an acrylic resin, an acrylic urethane resin, a urethane resin, a fluororesin, an organic-inorganic composite resin, or the like as a binder.

(C)上塗り塗膜の下層に、好ましくは、Si−OR基(Rは水素原子又は炭素数1〜12の炭化水素基)を有する化合物が、塗膜形成成分換算で0.1〜50質量%含有する塗料を用いるのが、(C)上塗り塗膜との密着がより優れるため望ましい。   (C) Preferably, the compound having an Si-OR group (R is a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms) in the lower layer of the top coat film is 0.1 to 50 mass in terms of a film-forming component. It is desirable to use a coating material containing 1% because of better adhesion to the (C) top coat film.

Si−OR基(Rは水素原子又は炭素数1〜12の炭化水素基)を有する化合物を含有する塗料としては、加水分解性シリル基含有ビニル系塗料や、オルガノポリシロキサン系塗料、更には、シランカップリング剤添加塗料等が挙げられる。   As a paint containing a compound having a Si-OR group (R is a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms), a hydrolyzable silyl group-containing vinyl paint, an organopolysiloxane paint, Examples include silane coupling agent-added paints.

本発明に使用される(B)中塗り塗料は、各種機能を付与させるために、防カビ剤や、防腐剤、紫外線吸収剤、光安定剤、更に体質顔料や、着色顔料、防錆顔料を配合する場合は、分散剤や沈降防止剤、増粘剤等の各種添加剤を配合するのが好ましい。
(C)上塗り塗料:本発明に使用される上塗り塗料(C)は、(i)前記一般式(1)で示されるテトラアルコキシシラン又はその部分加水分解縮合物と、(ii)コロイド状シリカと、を加水分解縮合させて得られるシリカ含有縮合生成物に、(iii)希釈剤として、水、有機溶剤のいずれか一方又は両方を添加して得られるポリシロキサン溶液を結合剤とする。
In order to impart various functions, the intermediate coating (B) used in the present invention contains an antifungal agent, an antiseptic, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, an extender pigment, a coloring pigment, and an antirust pigment. When blended, it is preferable to blend various additives such as a dispersant, an anti-settling agent, and a thickener.
(C) Top coat: The top coat (C) used in the present invention comprises (i) a tetraalkoxysilane represented by the general formula (1) or a partially hydrolyzed condensate thereof, (ii) colloidal silica, (Iii) A polysiloxane solution obtained by adding either or both of water and an organic solvent as a diluent to a silica-containing condensation product obtained by hydrolytic condensation of.

以下に、本発明における結合剤の各構成成分について説明する。   Below, each structural component of the binder in this invention is demonstrated.

(i)成分について
(i)成分は、一般式(1)で示されるテトラアルコキシシラン又はその部分加水分解縮合物である。
(I) Component (i) The component is a tetraalkoxysilane represented by the general formula (1) or a partially hydrolyzed condensate thereof.

Si(OR(OR(4−x) (1)
〔式中、R及びRは、炭素数1〜8の有機基であり、xは0〜4の整数である。〕
Si (OR 1 ) x (OR 2 ) (4-x) (1)
Wherein, R 1 and R 2 is an organic group having 1 to 8 carbon atoms, x is an integer of 0-4. ]

上記式において、R及びRとしての有機基としては、例えば、アルキル基や、シクロアルキル基、アリール基等が好適に挙げられる。R及びRは、同一のものであっても、異なるものであってもよい。 In the above formula, preferred examples of the organic group as R 1 and R 2 include an alkyl group, a cycloalkyl group, and an aryl group. R 1 and R 2 may be the same or different.

ここで、アルキル基としては、直鎖でも分岐したものでもよい。アルキル基としては、例えば、メチル基や、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等のアルキル基が挙げられる。好ましいアルキル基は、炭素数が1〜4個のアルキル基である。   Here, the alkyl group may be linear or branched. Examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, s-butyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, Examples thereof include alkyl groups such as heptyl group and octyl group. A preferable alkyl group is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

シクロアルキル基としては、例えば、シクロヘキシル基や、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等が好適に挙げられる。   Preferred examples of the cycloalkyl group include a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, and the like.

アリール基としては、例えば、フェニル基等が挙げられる。   Examples of the aryl group include a phenyl group.

上記式(1)で示されるテトラアルコキシシランの具体例としては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラブトキシシラン及びトリエトキシブトキシシラン等がある。これらテトラアルコキシシランは、1種単独で使用することも、2種以上の混合物として使用することもできる。   Specific examples of the tetraalkoxysilane represented by the above formula (1) include, for example, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrabutoxysilane, and triethoxybutoxysilane. These tetraalkoxysilanes can be used alone or as a mixture of two or more.

(i)成分は、以上説明したテトラアルコキシシランの部分加水分解縮合物であってもよい。該縮合物のポリスチレン換算重量平均分子量は、300〜5000が好ましく、特には500〜3000が適当であり、このような分子量の縮合物を使用することにより、貯蔵安定性を悪化させることなく、密着性の良い塗膜が得られる。また、テトラアルコキシシランの部分加水分解縮合物は、ケイ素原子に結合した−OH基や、−OR基、−OR基を1個以上、好ましくは3〜30個有するものが適当である。 The component (i) may be the partially hydrolyzed condensate of tetraalkoxysilane described above. The polystyrene-converted weight average molecular weight of the condensate is preferably from 300 to 5,000, and particularly preferably from 500 to 3,000. By using a condensate having such a molecular weight, the adhesiveness is reduced without deteriorating storage stability. A good coating film can be obtained. Moreover, the partial hydrolysis-condensation product of tetraalkoxysilane is suitable to have one or more, preferably 3 to 30, —OH groups, —OR 1 groups, or —OR 2 groups bonded to silicon atoms.

このような縮合物の具体例としては、市販品として、エチルシリケート40、エチルシリケート56(共に、コルコート社製)等が挙げられる。   Specific examples of such condensates include commercially available products such as ethyl silicate 40 and ethyl silicate 56 (both manufactured by Colcoat).

(ii)成分について
(ii)成分のコロイド状シリカとしては、シリカ粒子が、水あるいは有機溶剤に分散したものが好適に使用される。コロイド状シリカは、通常、平均粒径が、5〜100nm、好ましくは10〜30nmのほぼ球状のシリカ粒子が分散したタイプと、シリカ粒子が太さ5〜50nm、長さ40〜400nm程度に鎖状に凝集して溶液中に分散したタイプと、平均粒径5〜50nmのシリカ粒子が環状に凝集して溶液中に分散した環状タイプ等があり、いずれも使用可能である。また、異なるタイプの物を混合して使用することもできる。
Component (ii) As the component (ii) colloidal silica, silica particles dispersed in water or an organic solvent are preferably used. Colloidal silica is usually a type in which approximately spherical silica particles having an average particle diameter of 5 to 100 nm, preferably 10 to 30 nm are dispersed, and the silica particles are chained to have a thickness of about 5 to 50 nm and a length of about 40 to 400 nm. There are a type in which the particles are aggregated and dispersed in a solution, a type in which silica particles having an average particle diameter of 5 to 50 nm are aggregated in a ring and dispersed in the solution, and the like. Also, different types can be mixed and used.

ほぼ球状のシリカ粒子が水に分散したシリカ粒子は、市販品として容易に入手することができ、このようなコロイド状シリカは、例えば、日産化学工業(株)製のスノーテックス−20、スノーテックス−O、スノーテックス−C、スノーテックス−Sや、旭電化工業(株)製のアデライトAT−20、AT−20N、AT−20A、AT−300等が好適に挙げられる。   Silica particles in which approximately spherical silica particles are dispersed in water can be easily obtained as a commercial product. Such colloidal silica is, for example, SNOWTEX-20, SNOWTEX manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. Preferred examples include -O, Snowtex-C, Snowtex-S, and Adelite AT-20, AT-20N, AT-20A, AT-300 manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.

また、ほぼ球状のシリカ粒子が有機溶剤に分散したコロイド状シリカは、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール等の低級アルコール類;エチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、酢酸エチレングリコールモノエチルエーテル等のエチレングリコール誘導体;ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等のジエチレングリコール誘導体;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;その他、トルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル等の有機溶剤に、シリカ粒子を分散させたものであり、この有機溶剤分散コロイド状シリカも、市販品として容易に入手することができ、例えば、日産化学工業(株)製のスノーテックスMA−ST−M、IPA−ST、EG−ST、EG−ST−ZL等が好適に挙げられる。   Colloidal silica in which almost spherical silica particles are dispersed in an organic solvent is, for example, lower alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol; ethylene glycol, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monoacetate. Ethylene glycol derivatives such as ethyl ether; diethylene glycol derivatives such as diethylene glycol and diethylene glycol monobutyl ether; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; and silica particles dispersed in organic solvents such as toluene, xylene, ethyl acetate, and butyl acetate This organic solvent-dispersed colloidal silica can also be easily obtained as a commercial product. For example, Snowtex MA-ST-M, I manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. A-ST, EG-ST, EG-ST-ZL can be preferably used.

鎖状コロイド状シリカは、水あるいは前述の有機溶剤に分散したものであり、市販品として容易に入手することができ、具体例としては、例えば、日産化学工業(株)製のスノーテックス−UP、スノーテックス−OUP(以上、水分散系)、スノーテックスMA−ST−UP、IPA−ST−UP(以上、有機溶剤分散系)等が好適に挙げられる。   The chain colloidal silica is dispersed in water or the above-mentioned organic solvent, and can be easily obtained as a commercial product. Specific examples thereof include, for example, Snowtex-UP manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. SNOWTEX-OUP (above, water dispersion), SNOWTEX MA-ST-UP, IPA-ST-UP (above, organic solvent dispersion) and the like are preferable.

環状コロイド状シリカは、市販品として、日産化学工業(株)製のスノーテックス−PS−SO、スノーテックス−PS−M、スノーテックス−PS−L等が好適に挙げられる。   Examples of the commercially available cyclic colloidal silica include SNOWTEX-PS-SO, SNOWTEX-PS-M, SNOWTEX-PS-L and the like manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.

(ii)成分は、塗膜の硬化性や耐汚染性を向上させるために使用され、その配合量は、前記(i)成分100質量部に対して、固形分換算で10〜500質量部であり、好ましくは、20〜300質量部が適当である。(ii)成分の配合量が、前記範囲より少ないと、塗膜の硬化性や、耐汚染性を向上させる効果が少なく、逆に多過ぎると、混和安定性や、塗膜の耐クラック性等が低下する傾向にある。   The component (ii) is used to improve the curability and stain resistance of the coating film, and the blending amount is 10 to 500 parts by mass in terms of solid content with respect to 100 parts by mass of the component (i). Yes, preferably 20 to 300 parts by mass is appropriate. (Ii) If the blending amount of the component is less than the above range, the effect of improving the curability and stain resistance of the coating film is small, and conversely if too large, the mixing stability, the crack resistance of the coating film, etc. Tend to decrease.

(ii)成分コロイド状シリカの分散液のpHは、6以下であることが好ましく、更には、pHが3〜5であることが好ましい。コロイド状シリカの分散液のpHが、6より大きいと、得られるポリシロキサン溶液の貯蔵安定性が不十分となり易い。   (Ii) The pH of the component colloidal silica dispersion is preferably 6 or less, and more preferably 3 to 5. If the pH of the colloidal silica dispersion is greater than 6, the storage stability of the resulting polysiloxane solution tends to be insufficient.

(i)成分と、(ii)成分との反応には、(ii)成分が水に分散したものであれば、(ii)成分中の水を利用し、加水分解縮合反応を行うことができる。一方、(ii)成分が有機溶剤に分散したものでは、(i)成分が50%以上加水分解可能な水を加えることで加水分解縮合反応を行うことができる。また、反応を促進させるための触媒として、酢酸や、塩酸、硝酸、蟻酸等の酸、又はアンモニアや、アミン化合物等の塩基性化合物を、添加するのが好ましい。   In the reaction between the component (i) and the component (ii), if the component (ii) is dispersed in water, the hydrolysis condensation reaction can be performed using the water in the component (ii). . On the other hand, when the component (ii) is dispersed in an organic solvent, the hydrolysis condensation reaction can be performed by adding water in which the component (i) can be hydrolyzed by 50% or more. Moreover, it is preferable to add acetic acid, acids, such as hydrochloric acid, nitric acid, formic acid, or basic compounds, such as ammonia and an amine compound, as a catalyst for promoting reaction.

加水分解又は部分縮合反応は、通常、40〜80℃、好ましくは45〜65℃で、例えば、2〜15時間反応させるのが適当であるが、触媒の存在下では常温下で反応させることも可能である。   The hydrolysis or partial condensation reaction is usually carried out at 40 to 80 ° C., preferably 45 to 65 ° C., for example, for 2 to 15 hours. In the presence of a catalyst, the reaction may be carried out at room temperature. Is possible.

(iii)成分について 上記のようにして得られた(i)成分と(ii)成分とのシリカ含有縮合生成物に、(iii)希釈剤として、水、有機溶剤のいずれか一方又は両方を添加してポリシロキサン溶液が得られる。   (Iii) Component To the silica-containing condensation product of component (i) and component (ii) obtained as described above, (iii) Add one or both of water and organic solvent as a diluent. Thus, a polysiloxane solution is obtained.

(iii)希釈剤として用いられる水としては、純水や蒸留水、イオン交換水、水道水等を使用することができる。   (Iii) As water used as a diluent, pure water, distilled water, ion exchange water, tap water, or the like can be used.

有機溶媒としては、メタノールや、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類や、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル等のアルコールエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類等の親水性有機溶媒や、それとトルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル等の疎水性の各種塗料用有機溶媒との混合有機溶媒が使用可能である。   Examples of the organic solvent include alcohols such as methanol, ethanol, propanol, and butanol, alcohol ethers such as ethylene glycol monoethyl ether and ethylene glycol monobutyl ether, and hydrophilic organic solvents such as ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, It is possible to use a mixed organic solvent such as toluene, xylene, ethyl acetate, butyl acetate and other hydrophobic organic solvents for paints.

(iii)成分の配合量は、(i)成分100質量部当たり250〜500000質量部であり、好ましくは、500〜100000質量部が適当である。(iii)成分の配合量が、前記範囲より少ないと、均一な塗膜が得られ難く、逆に多過ぎると、得られたポリシロキサン溶液の安定性が劣る傾向にある。   (Iii) The compounding quantity of a component is 250-500000 mass parts per 100 mass parts of (i) component, Preferably, 500-100000 mass parts is suitable. When the blending amount of the component (iii) is less than the above range, a uniform coating film is difficult to obtain, and conversely when it is too much, the stability of the obtained polysiloxane solution tends to be inferior.

有機溶媒の中でも、特に塗料の安定性及び下塗り塗膜のリフティングを防ぐため、水に可溶なアルコール類が好ましく、例えば、メタノールや、エタノール、プロパノール等の低級アルコール類、特に一般式(2)で示される有機溶剤を、(C)上塗り塗料組成物中に1〜5質量%含有することが好ましい。   Among organic solvents, in particular, alcohols soluble in water are preferable in order to prevent the stability of the paint and lifting of the undercoat film. For example, lower alcohols such as methanol, ethanol, and propanol, particularly the general formula (2) It is preferable to contain the organic solvent shown by 1-5 mass% in (C) top coat composition.

HO−(CHRCHO) (2)
〔式中、Rはメチル基又は水素原子であり、Rは炭素数1〜8のアルキル基であり、nは1又は2である。〕
HO— (CHR 3 CH 2 O) n R 4 (2)
[Wherein R 3 is a methyl group or a hydrogen atom, R 4 is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and n is 1 or 2. ]

は炭素数1〜8のアルキル基は、直鎖でも分岐したものでもよい。アルキル基としては、例えば、メチル基や、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等のアルキル基が挙げられる。好ましくは炭素数1〜4個のアルキル基である。 In R 4, the alkyl group having 1 to 8 carbon atoms may be linear or branched. Examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, s-butyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, Examples thereof include alkyl groups such as heptyl group and octyl group. Preferably it is a C1-C4 alkyl group.

上記一般式(2)の有機溶剤としては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテルや、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル等が好適に挙げられる。これらは単独であるいは混合して使用することができる。   Examples of the organic solvent of the general formula (2) include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, and dipropylene glycol monomethyl. Preferred examples include ether and dipropylene glycol monoethyl ether. These can be used alone or in combination.

(iv)成分について 必要に応じて、(iv)成分としては、濃度0.01質量%水溶液の表面張力が40dyn/cm(25℃)以下となる界面活性剤を使用することができる。(iv)成分は、上記のようにして得られたポリシロキサン溶液の塗膜外観を向上する目的で、上記(C)上塗り塗料組成物中に固形分換算で0.001〜3質量%配合するのが好ましい。なお、3質量%超える量を用いると、逆に塗膜外観及び塗膜の耐水性が劣り易くなる。(iv)成分の濃度0.01質量%水溶液の表面張力が40dyn/cmよりも大きいと、均一な塗膜が得られずムラのある塗膜外観となり易い。   About (iv) Component As needed, as (iv) component, the surfactant from which the surface tension of 0.01 mass% aqueous solution becomes 40 dyn / cm (25 degreeC) or less can be used. The component (iv) is blended in an amount of 0.001 to 3% by mass in terms of solid content in the above (C) top coating composition for the purpose of improving the coating film appearance of the polysiloxane solution obtained as described above. Is preferred. In addition, when the amount exceeding 3% by mass is used, the appearance of the coating film and the water resistance of the coating film tend to be inferior. If the surface tension of the aqueous solution having a concentration of component (iv) of 0.01% by mass is larger than 40 dyn / cm, a uniform coating film cannot be obtained, and an uneven coating film appearance tends to be obtained.

(iv)界面活性剤としては、例えば、アニオン系や、ノニオン系界面活性剤を用いることができる。その具体例としては、例えば、ノイゲンET−143や、ET−135(第一工業製薬(株)製)、ペレックスNB−L(花王(株)製)、フロラードFC4430(住友スリーエム(株)製)、ポリフローKL−600(共栄化学(株)製)、サーフロンS−111、S−141(セイミケミカル(株)製)等が好適に挙げられるが、特にフッ素系界面活性剤がより好ましい。   (Iv) As the surfactant, for example, an anionic or nonionic surfactant can be used. Specific examples thereof include, for example, Neugen ET-143, ET-135 (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), Perex NB-L (Kao Co., Ltd.), Florard FC4430 (Sumitomo 3M Co., Ltd.) Polyflow KL-600 (manufactured by Kyoei Chemical Co., Ltd.), Surflon S-111, S-141 (manufactured by Seimi Chemical Co., Ltd.) and the like are preferred, and a fluorine-based surfactant is particularly preferred.

このように得られた(C)上塗り塗料は、150℃で30分間乾燥後の加熱残分が、通常0.01〜40質量%であるが、均一な塗膜を得るため、また、上塗り塗料の安定性を十分なものとする理由から、(C)上塗り塗料の加熱残分が0.1〜10質量%であることが好ましい。   The (C) top coat thus obtained has a heating residue after drying at 150 ° C. for 30 minutes, usually 0.01 to 40% by mass. (C) The heating residue of the top coat is preferably 0.1 to 10% by mass.

本発明で使用される(C)上塗り塗料の表面張力は、50dyn/cm(25℃)以下が好ましく、より好ましくは、45〜15dyn/cm(25℃)であり、50dyn/cm(25℃)よりも大きいと、均一な塗膜形成が困難であり、十分な塗膜性能が発揮できない。   The surface tension of the (C) top coat used in the present invention is preferably 50 dyn / cm (25 ° C.) or less, more preferably 45 to 15 dyn / cm (25 ° C.), and 50 dyn / cm (25 ° C.). If it is larger than that, it is difficult to form a uniform coating film, and sufficient coating film performance cannot be exhibited.

本発明で使用される(C)上塗り塗料は、以上説明した(i)成分と(ii)成分との加水分解縮合反応物と、(iii)希釈剤と、からなるポリシロキサン溶液を含有するが、更に、必要に応じて、塗膜物性の向上や着色等のために、充填剤や、染料、硬化剤、更には、硬化促進剤、増粘剤、顔料分散剤等の各種添加剤等を配合してもよい。   The (C) topcoat used in the present invention contains a polysiloxane solution comprising the hydrolysis condensation reaction product of the components (i) and (ii) described above and (iii) a diluent. Furthermore, if necessary, for the purpose of improving the coating film properties and coloring, fillers, dyes, curing agents, and further various additives such as curing accelerators, thickeners, pigment dispersants, etc. You may mix | blend.

充填材としては、例えば、タルクや、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、ベントナイト、酸化チタン、カーボンブラック、ベンガラ、リトポン等の各種塗料用体質顔料や、着色顔料が使用可能である。充填材の配合量は、塗料組成物の固形分中、0〜70質量%が好ましく、特には0〜50質量%が適当である。   As the filler, for example, various pigment extender pigments such as talc, barium carbonate, calcium carbonate, barium sulfate, bentonite, titanium oxide, carbon black, Bengala, and lithopone, and colored pigments can be used. The blending amount of the filler is preferably 0 to 70% by mass, and particularly preferably 0 to 50% by mass in the solid content of the coating composition.

硬化剤としては、例えば、γ−アミノプロピルトリメトキシシランや、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N−シクロへキシル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−シクロヘキシル−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン等の分子内にアミノ基を有する、加水分解縮合反応可能なアルコキシシランや、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランや、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、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−グリシドキシプロピルトリイソプロペニルオキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリイミノオキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルメチルジメトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリイソプロペニルオキシシランとグリシドールとの付加物等のエポキシ基を有する、加水分解縮合反応可能なアルコキシシラン等が挙げられる。   Examples of the curing agent include γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N- (β-aminoethyl)- γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldiethoxysilane, N-cyclohexyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-cyclohexyl-γ-aminopropyltriethoxy Having an amino group in the molecule such as silane, γ- (2-aminoethyl) -aminopropyltrimethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) -aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-anilinopropyltrimethoxysilane, Alkoxysilane capable of hydrolytic condensation reaction and γ-glycidoxypropyl Trimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriisopropenyloxysilane, γ- Hydrolysis condensation reaction having an epoxy group such as an adduct of glycidoxypropyltriiminooxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethylmethyldimethoxysilane, γ-isocyanatopropyltriisopropenyloxysilane and glycidol Possible alkoxysilanes and the like are mentioned.

硬化促進剤としては、例えば、オクチル酸スズや、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジマレート、トリブチルスズラウレート等の有機スズ化合物や、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、ピペリジン、フェニレンジアミン、トリエチルアミン等のアミン化合物等が代表的なものとして挙げられるが、特に有機スズ化合物が有効である。   Typical examples of the curing accelerator include organic tin compounds such as tin octylate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin dimaleate, and tributyltin laurate, and amine compounds such as ethylenediamine, diethylenetriamine, piperidine, phenylenediamine, and triethylamine. In particular, organotin compounds are effective.

被塗物である無機基材としては、例えば、無機系窯業基材や、コンクリート、鉄、アルミニウム等の金属基材等が挙げられる。   Examples of the inorganic base material to be coated include inorganic ceramic base materials and metal base materials such as concrete, iron, and aluminum.

<塗膜の形成方法>
本発明における上記無機基材表面への(A)下塗り塗料の塗装手段は、刷毛、スプレー、ロールコーター、フローコーター等により、1回塗りで乾燥膜厚5〜60μmの塗膜を形成することができ、常温での乾燥、あるいは30〜150℃の温度で1〜60分間加熱し、乾燥することにより塗膜を形成することが可能である。
<Formation method of coating film>
In the present invention, the coating means for the (A) primer coating on the surface of the inorganic base material may form a coating film having a dry film thickness of 5 to 60 μm by a single application with a brush, spray, roll coater, flow coater or the like. It is possible to form a coating film by drying at room temperature or by heating at 30 to 150 ° C. for 1 to 60 minutes and drying.

(B)中塗り塗料の塗装手段は、刷毛、スプレー、ロールコーター、フローコーター、スクリーン印刷、グラビア印刷、ディッピング等により、1回塗りで乾燥膜厚5〜50μm、2〜3回塗りで10〜300μmの塗膜を形成することができ、常温での乾燥、あるいは30〜150℃の温度で1〜60分間加熱し、乾燥することにより塗膜を形成することが可能である。   (B) The coating means of the intermediate coating is a brush, spray, roll coater, flow coater, screen printing, gravure printing, dipping, etc., with a single coating and a dry film thickness of 5-50 μm, and 2-3 coatings of 10 A 300 μm coating film can be formed, and it is possible to form a coating film by drying at room temperature or heating at 30 to 150 ° C. for 1 to 60 minutes and drying.

(C)上塗り塗料の塗装手段は、刷毛、スプレー、ロールコーター、フローコーター等により、1回塗りで乾燥膜厚1〜50μm、2〜3回塗りで2〜100μmの塗膜を形成することができ、常温での乾燥、あるいは30〜150℃の温度で1〜60分間加熱し、乾燥することにより塗膜を形成することが可能である。   (C) The coating means of the top coat can form a dry film thickness of 1 to 50 μm by a single application and a coating of 2 to 100 μm by a second application by brush, spray, roll coater, flow coater, etc. It is possible to form a coating film by drying at room temperature or by heating at 30 to 150 ° C. for 1 to 60 minutes and drying.

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する。なお、実施例中の「部」や「%」は、特に断わらない限り、質量基準で示す。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. In the examples, “parts” and “%” are expressed on a mass basis unless otherwise specified.

「製造例1」 還流冷却器及び撹拌機を備えた反応器に、メタノール200部を入れ、次に(i)テトラエトキシシランを100部と、(ii)イソプロパノール分散コロイド状シリカ(日産化学工業(株)製、IPA−ST;固形分30%、pH3.2)230部を加え、混合した後、撹拌しながら、イオン交換水250部と0.1規定の塩酸水溶液6部との混合液を加え、60℃で3時間反応させた後、(iii)イオン交換水1200部を加え、室温まで冷却し、表面張力25dyn/cmのポリシロキサン溶液A(固形分5%)を得た。   "Production Example 1" A reactor equipped with a reflux condenser and a stirrer was charged with 200 parts of methanol, then (i) 100 parts of tetraethoxysilane, and (ii) isopropanol-dispersed colloidal silica (Nissan Chemical Industry ( Co., Ltd., IPA-ST; solid content 30%, pH 3.2) 230 parts were added and mixed, and then a mixture of 250 parts of ion-exchanged water and 6 parts of 0.1N hydrochloric acid aqueous solution was stirred. In addition, after reacting at 60 ° C. for 3 hours, (iii) 1200 parts of ion exchange water was added and cooled to room temperature to obtain a polysiloxane solution A (solid content 5%) having a surface tension of 25 dyn / cm.

「製造例2」 還流冷却器及び撹拌機を備えた反応器に、メタノール200部を入れ、次に(i)テトラメトキシシランを100部と、(ii)イソプロパノール分散コロイド状シリカ(日産化学工業(株)製、IPA−ST;固形分30%、pH3.2)100部を加え、混合した後、撹拌しながら、イオン交換水250部と0.1規定の塩酸水溶液6部の混合液を加え、60℃で3時間反応させた後、(iii)イオン交換水750部を加え室温まで冷却し、表面張力26dyn/cmのポリシロキサン溶液B(固形分5%)を得た。   "Production Example 2" A reactor equipped with a reflux condenser and a stirrer was charged with 200 parts of methanol, then (i) 100 parts of tetramethoxysilane, and (ii) isopropanol-dispersed colloidal silica (Nissan Chemical Industry ( Co., Ltd., IPA-ST; solid content 30%, pH 3.2) 100 parts were added and mixed, and then a mixture of 250 parts of ion-exchanged water and 6 parts of 0.1N aqueous hydrochloric acid was added with stirring. After reacting at 60 ° C. for 3 hours, (iii) 750 parts of ion-exchanged water was added and cooled to room temperature to obtain a polysiloxane solution B (solid content 5%) having a surface tension of 26 dyn / cm.

「製造例3」 還流冷却器及び撹拌機を備えた反応器に、(i)テトラエトキシシラン100部を入れ、次に、(ii)水分散コロイド状シリカ(日産化学工業(株)製、スノーテックス−O;固形分20%、pH3.8)150部を加え、混合した後、撹拌しながら、イオン交換水250部と0.1規定の塩酸水溶液6部の混合液を加え、60℃で3時間反応させた後、(iii)プロピレングリコールモノメチルエーテル70部とイオン交換水600部を加え、室温まで冷却し、表面張力45dyn/cmのポリシロキサン溶液C(固形分5%)を得た。   “Production Example 3” In a reactor equipped with a reflux condenser and a stirrer, (i) 100 parts of tetraethoxysilane was added, and then (ii) water-dispersed colloidal silica (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., Snow After adding and mixing 150 parts of Tex-O; solid content 20%, pH 3.8), a mixture of 250 parts of ion-exchanged water and 6 parts of 0.1N hydrochloric acid aqueous solution was added with stirring. After reacting for 3 hours, (iii) 70 parts of propylene glycol monomethyl ether and 600 parts of ion-exchanged water were added and cooled to room temperature to obtain a polysiloxane solution C (solid content 5%) having a surface tension of 45 dyn / cm.

「製造例4」 還流冷却器及び撹拌機を備えた反応器に、メタノール200部を入れ、次に(i)テトラエトキシシランを100部と、(ii)水分散コロイド状シリカ(日産化学工業(株)製、スノーテックス−O;固形分20%、pH3.8)500部を加え、混合した後、撹拌しながら、イオン交換水250部と0.1規定の塩酸水溶液6部の混合液を加え、60℃で3時間反応させた後、(iii)ジプロピレングリコールモノメチルエーテル100部とイオン交換水1700部を加え、室温まで冷却し、表面張力40dyn/cmのポリシロキサン溶液D(固形分5%)を得た。   "Production Example 4" A reactor equipped with a reflux condenser and a stirrer was charged with 200 parts of methanol, then (i) 100 parts of tetraethoxysilane, and (ii) water-dispersed colloidal silica (Nissan Chemical Industries ( Co., Ltd., Snowtex-O; solid content 20%, pH 3.8) 500 parts were added and mixed, and then a mixture of 250 parts of ion-exchanged water and 6 parts of 0.1N hydrochloric acid aqueous solution was stirred. In addition, after reacting at 60 ° C. for 3 hours, (iii) 100 parts of dipropylene glycol monomethyl ether and 1700 parts of ion-exchanged water were added, cooled to room temperature, and a polysiloxane solution D (solid content of 5 %).

「製造例5」 還流冷却器及び撹拌機を備えた反応器に、メタノール200部を入れ、次に(i)テトラエトキシシランを100部と、(ii)イソプロパノール分散コロイド状シリカ(日産化学工業(株)製、IPA−ST;固形分30%、pH3.2)1000部を加え、混合した後、撹拌しながら、イオン交換水250部と0.1規定の塩酸水溶液6部の混合液を加え、60℃で3時間反応させた後、(iii)イオン交換水65000部を加え、室温まで冷却し、表面張力32dyn/cmのポリシロキサン溶液E(固形分0.5%)を得た。   "Production Example 5" A reactor equipped with a reflux condenser and a stirrer was charged with 200 parts of methanol, then (i) 100 parts of tetraethoxysilane, and (ii) isopropanol-dispersed colloidal silica (Nissan Chemical Industries ( Co., Ltd., IPA-ST; solid content 30%, pH 3.2) After adding 1000 parts and mixing, with stirring, a mixture of 250 parts of ion-exchanged water and 6 parts of 0.1N aqueous hydrochloric acid was added. After reacting at 60 ° C. for 3 hours, (iii) 65,000 parts of ion exchange water was added and cooled to room temperature to obtain a polysiloxane solution E (solid content 0.5%) having a surface tension of 32 dyn / cm.

「製造例6」 還流冷却器及び撹拌機を備えた反応器に、メタノール100部を入れ、次に(i)テトラエトキシシランを100部とを加え、混合した後、撹拌しながら、イオン交換水36部と0.1規定の塩酸水溶液2.5部の混合液を加え、60℃で3時間反応させた後、(iii)イオン交換水450部を加え、室温まで冷却し、表面張力30dyn/cmのポリシロキサン溶液F(固形分5.2%)を得た。   "Production Example 6" In a reactor equipped with a reflux condenser and a stirrer, 100 parts of methanol was added, and then (i) 100 parts of tetraethoxysilane was added and mixed, and then the ion-exchanged water was stirred. After adding a mixed solution of 36 parts and 2.5 parts of 0.1N aqueous hydrochloric acid and reacting at 60 ° C. for 3 hours, (iii) adding 450 parts of ion-exchanged water, cooling to room temperature, and surface tension of 30 dyn / cm polysiloxane solution F (solid content 5.2%) was obtained.

「製造例7」 還流冷却器及び撹拌機を備えた反応器に、メタノール50部を入れ、次に(ii)水分散コロイド状シリカ(日産化学工業(株)製、スノーテックス−O;固形分20%、pH3.8)50部を加え、混合した後、撹拌しながら、(iii)イオン交換水100部を加え、室温で3時間攪拌し、表面張力70dyn/cmのシリカ分散溶液G(固形分5%)を得た。   “Production Example 7” 50 parts of methanol was put into a reactor equipped with a reflux condenser and a stirrer, and then (ii) water-dispersed colloidal silica (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., Snowtex-O; solid content) 20 parts, 20%, pH 3.8) 50 parts were added and mixed, then, with stirring, (iii) 100 parts of ion-exchanged water was added and stirred at room temperature for 3 hours to obtain a silica dispersion solution G (solid) with a surface tension of 70 dyn / cm. 5%).

「製造例8」 還流冷却器及び撹拌機を備えた反応器に、イオン交換水78部を入れ、次に(ii)水分散コロイド状シリカ(日産化学工業(株)製、スノーテックス−O;固形分20%、pH3.8)20部を加え、混合した後、撹拌しながら、(i)テトラエトキシシラン2部を加え、室温で3時間攪拌し、表面張力37dyn/cmのシリカ混合溶液H(固形分4.7%)を得た。   “Production Example 8” In a reactor equipped with a reflux condenser and a stirrer, 78 parts of ion-exchanged water was added, and then (ii) water-dispersed colloidal silica (manufactured by Nissan Chemical Industries, Snowtex-O; (20) Solid content 20%, pH 3.8) After adding and mixing, 20 parts, while stirring, (i) 2 parts of tetraethoxysilane was added and stirred at room temperature for 3 hours to obtain a silica mixed solution H having a surface tension of 37 dyn / cm. (Solid content 4.7%) was obtained.

「塗膜の性能評価試験」
(塗膜性能試験板の作製1)
無機素材(無機基材)として石膏スラグパーライト板(厚さ12mm)を用い、その表面に下塗り塗料としてポリイソシアネートプレポリマー溶液シーラー「Vセラン#100シーラー」(大日本塗料(株)製、酢酸ブチル:キシレン=1:1の溶剤で100%希釈品)を塗着量が90〜100g/m(wet質量)となるようにスプレーで吹付塗装した。これを100℃で5分間乾燥した。次いで、中塗り塗料としてアクリルシリコーン樹脂系塗料「Vセラン#500エナメル」(大日本塗料(株)製、酢酸ブチル:キシレン=1:1の溶剤で40%希釈品)を塗着量が80〜90g/m(wet質量)、膜厚40μmとなるようにスプレーで吹付塗装した。これを120℃で12分間乾燥し、試験板(イ)を得た。中塗り塗膜として、Si−OR基含有化合物(Rはメチル基)の量は塗膜形成成分換算で、1.5質量%であった。
"Film performance evaluation test"
(Preparation of coating performance test board 1)
A gypsum slag perlite plate (thickness 12 mm) is used as an inorganic material (inorganic base material), and a polyisocyanate prepolymer solution sealer “V-Selan # 100 sealer” (Dainippon Paint Co., Ltd., butyl acetate) is used as an undercoat on the surface. : Xylene = 100% diluted with a solvent of 1: 1) was spray-coated with a spray so that the coating amount was 90 to 100 g / m 2 (wet mass). This was dried at 100 ° C. for 5 minutes. Next, an acrylic silicone resin-based paint “V-Selan # 500 enamel” (Dainippon Paint Co., Ltd., 40% diluted with a solvent of butyl acetate: xylene = 1: 1) is applied as an intermediate coating. Spray coating was performed so that the film thickness was 90 g / m 2 (wet mass) and the film thickness was 40 μm. This was dried at 120 ° C. for 12 minutes to obtain a test plate (I). As the intermediate coating film, the amount of the Si-OR group-containing compound (R is a methyl group) was 1.5% by mass in terms of a coating film forming component.

(塗膜性能試験板の作製2)
無機素材(無機基材)として石膏スラグパーライト板(厚さ12mm)を用い、その表面に下塗り塗料としてポリイソシアネートプレポリマー溶液シーラー「Vセラン#100シーラー」(大日本塗料(株)製、酢酸ブチル:キシレン=1:1の溶剤で100%希釈品)を塗着量が90〜100g/m(wet質量)となるようにスプレーで吹付塗装した。これを100℃で5分間乾燥した。次いで、中塗り塗料としてアクリルエマルション樹脂系塗料「Vセラン#300エナメル」(大日本塗料(株)製)を塗着量が80〜90g/m(wet質量)、膜厚40μmとなるようにスプレーで吹付塗装した。これを100℃で15分間乾燥し、試験板(ロ)を得た。
(Preparation of coating film performance test plate 2)
A gypsum slag perlite plate (thickness 12 mm) is used as an inorganic material (inorganic base material), and a polyisocyanate prepolymer solution sealer “V-Selan # 100 sealer” (Dainippon Paint Co., Ltd., butyl acetate) is used as an undercoat on the surface. : Xylene = 100% diluted with a solvent of 1: 1) was spray-coated with a spray so that the coating amount was 90 to 100 g / m 2 (wet mass). This was dried at 100 ° C. for 5 minutes. Next, an acrylic emulsion resin-based paint “V Seran # 300 Enamel” (manufactured by Dainippon Paint Co., Ltd.) is applied as an intermediate coating so that the coating amount is 80 to 90 g / m 2 (wet mass) and the film thickness is 40 μm. Spray painted with spray. This was dried at 100 ° C. for 15 minutes to obtain a test plate (B).

次いで、試験板(イ)、(ロ)に表1に示す配合で上塗り塗料をそれぞれ調製し、塗着量が70〜80g/m(wet質量)、膜厚15μmとなるようにスプレーで吹付塗装した。これを70℃で10分間乾燥した後、室温で3日間乾燥し、得られた塗膜の外観、耐温水性、耐汚染性、耐候性、耐凍害性の各試験を行い、その結果を表1に示した。 Next, top coating materials were prepared on test plates (A) and (B) with the formulation shown in Table 1, and sprayed so that the coating amount was 70 to 80 g / m 2 (wet mass) and the film thickness was 15 μm. Painted. This was dried at 70 ° C. for 10 minutes, and then dried at room temperature for 3 days. The resulting coating film was tested for appearance, warm water resistance, stain resistance, weather resistance, and frost damage resistance. It was shown in 1.

上塗り塗料の表面張力及び加熱残分の測定は、以下のように行った。   The surface tension and heating residue of the top coat were measured as follows.

<表面張力の測定方法>
表面張力の測定は、協和界面科学(株)製の表面張力計(CBUP−A5型)を用いて、25℃で測定した。
<Method for measuring surface tension>
The surface tension was measured at 25 ° C. using a surface tension meter (CBUP-A5 type) manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.

<加熱残分の測定方法>
加熱残分は、上塗り塗料約3グラムをアルミカップに精秤し、150℃オーブンを用いて30分間乾燥後の重量を精秤し、元の重量に対する残分の質量から計算し、加熱残分(%)を求めた。
<Measurement method of heating residue>
The heating residue is precisely weighed about 3 grams of the top coating in an aluminum cup, weighed after drying for 30 minutes using an oven at 150 ° C, and calculated from the mass of the residue relative to the original weight. (%) Was calculated.

なお、試験方法及び評価基準は、以下に基づいて行った。   In addition, the test method and evaluation criteria were performed based on the following.

<塗膜外観>
試験前の塗膜外観を、以下のように目視で評価した。
○…良好(透明な膜)
×…悪い(白濁した膜)
<Appearance of coating film>
The appearance of the coating film before the test was visually evaluated as follows.
○… Good (transparent film)
×… Bad (cloudy film)

<耐温水性:外観>
上記のように作製した塗板を80℃の温水中に3時間浸漬した後の塗膜外観を、浸漬中及び塗膜乾燥後において、以下のように目視判定した。
◎…浸漬中及び塗膜乾燥後共に変化なし
○…浸漬中軽微な白化はあるが、塗膜乾燥後では変化なし
△…浸漬中での白化があり、塗膜乾燥後では光沢低下、白化等の軽微な変化あり
×…浸漬中での白化が著しく、塗膜乾燥後では光沢低下、白化等の変化大
<Hot water resistance: Appearance>
The appearance of the coating film after the coated plate produced as described above was immersed in warm water at 80 ° C. for 3 hours was visually judged as follows during the immersion and after the coating film was dried.
◎ ... No change during soaking and after drying coating ○: Slight whitening during soaking, but no change after drying coating △ ... Whitening during soaking, loss of gloss after drying coating, whitening, etc. X ... Slightly whitening during soaking, and significant changes such as loss of gloss and whitening after drying the film

<耐温水性:密着性>
塗板を80℃の温水中に3時間浸漬した後、取り出した塗板の塗膜にカッターナイフを用いて、2mm間隔で25個のゴバン目を作り、セロファン粘着テープを貼り付け、引き剥がしを行い、塗膜剥離の無い目の個数を計測した。
<Hot water resistance: adhesion>
After dipping the coated plate in warm water at 80 ° C. for 3 hours, using a cutter knife on the coated film of the removed coated plate, make 25 gobangs at intervals of 2 mm, apply cellophane adhesive tape, peel off, The number of eyes without film peeling was counted.

<耐汚染性>
塗板上に赤、黒マジックインキで描いて24時間後に、n−ブタノールで濡らした布で拭き取り、その除染性を以下のように目視判定した。
◎…完全除去
○…極く軽微な汚染
△…少し汚染
×…汚染著しい
<Contamination resistance>
24 hours after drawing with red and black magic inks on the coated plate, it was wiped off with a cloth moistened with n-butanol, and its decontamination property was visually judged as follows.
◎… Complete removal ○… Slightly slight contamination △… Slight contamination ×… Severe contamination

<耐候性>
サンシャインウェザー−オーメーターにより3000時間行い、その耐候性を以下のように判定した。
○…塗膜外観に変化はなく、光沢保持率95%以上
△…塗膜外観の変化が軽微にあり、光沢保持率80〜94%
×…塗膜外観の変化が著しく、光沢保持率80%未満
<Weather resistance>
The weather resistance was determined as follows using a sunshine weather-ometer for 3000 hours.
○: No change in coating film appearance, gloss retention of 95% or more Δ: Minor change in coating film appearance, gloss retention of 80-94%
X: Significant change in coating film appearance, gloss retention less than 80%

<耐凍害性>
ASTM−C666A法により、40サイクルの耐凍害性を測定し、以下のように目視判定した。
◎…クラックの発生なし
○…極く軽微なクラック発生
△…クラック発生又は塗膜の部分剥離
×…著しいクラック発生又は塗膜剥離
<Frost resistance>
The frost damage resistance of 40 cycles was measured by ASTM-C666A method, and visually judged as follows.
◎… No occurrence of cracks ○… Generation of very slight cracks △… Occurrence of cracks or partial peeling of coating film ×… Significant cracking or peeling of coating film

Figure 0005241076
1)アニオン系界面活性剤「ペレックスNB−L」(花王(株)製)、有効成分35質量%、表面張力38dyn/cm(25℃、0.01質量%水溶液)
表1より明らかな通り、ポリシロキサン溶液A〜Eを含有する塗料組成物を使用した実施例1〜7は、優れた塗膜性能を有していた。
Figure 0005241076
1) Anionic surfactant “Perex NB-L” (manufactured by Kao Corporation), active ingredient 35 mass%, surface tension 38 dyn / cm (25 ° C., 0.01 mass% aqueous solution)
As is clear from Table 1, Examples 1 to 7 using the coating composition containing the polysiloxane solutions A to E had excellent coating performance.

一方、比較例1の(ii)成分と縮合反応させてないポリシロキサン溶液Fを用いた塗料では、耐汚染性、耐候性及び耐凍害性が悪かった。比較例2の(i)成分と縮合反応させてないシリカ分散溶液Gを用いた塗料では、塗膜外観、耐温水性(外観、密着性)、耐候性及び耐凍害性が非常に悪かった。また、比較例3の(i)成分と(ii)成分を単に混合したシリカ混合溶液Hを用いた塗料では、塗膜外観、耐温水性(外観、密着性)、耐汚染性が非常に悪かった。   On the other hand, in the paint using the polysiloxane solution F not subjected to the condensation reaction with the component (ii) of Comparative Example 1, the stain resistance, weather resistance and frost damage resistance were poor. In the paint using the silica dispersion solution G not subjected to the condensation reaction with the component (i) of Comparative Example 2, the coating film appearance, warm water resistance (appearance, adhesion), weather resistance and frost damage resistance were very poor. In addition, in the paint using the silica mixed solution H obtained by simply mixing the components (i) and (ii) of Comparative Example 3, the coating film appearance, warm water resistance (appearance, adhesion), and contamination resistance are very poor. It was.

本発明の塗膜の形成方法は、無機基材の表面に、耐汚染性や、耐候性、耐温水性(外観、密着性)、耐凍害性に優れた塗膜を形成する手段として有用である。   The method for forming a coating film of the present invention is useful as a means for forming a coating film excellent in stain resistance, weather resistance, warm water resistance (appearance and adhesion), and frost damage resistance on the surface of an inorganic substrate. is there.

Claims (2)

無機基材に、
(A)下塗り塗料、又は、(A)下塗り塗料と(B)中塗り塗料を塗布し、塗膜を形成する工程と、
該塗膜上に(C)上塗り塗料として、
(i)一般式(1)で示されるテトラアルコキシシラン又はその部分加水分解縮合物100質量部と、
Si(OR(OR(4−x) (1)
〔式中、R及びRは、炭素数1〜8の有機基であり、 及びR は、同一のものであっても、異なるものであってもよく、xは、0〜4の整数である。〕
(ii)水分散コロイド状シリカ又はイソプロパノール分散コロイド状シリカ(固形分換算)20〜300質量部と、
を45〜65℃で加水分解縮合させて得られるシリカ含有縮合生成物に、
(iii)希釈剤である、水、プロピレングリコールモノメチルエーテル又はジプロピレングリコールモノメチルエーテル、或いは、これらのうちの二つ以上を、該(i)成分100質量部当たり、250〜500000質量部を添加して得られるポリシロキサン溶液を結合剤とする塗料を塗布し、上塗り塗膜を形成する工程と、
を備えたことを特徴とする塗膜の形成方法。
Inorganic substrate
(A) primer coating, or coated with (A) primer coating and (B) an intermediate paint, a step of forming a coating film,
(C) As a top coat on the coating film,
(I) 100 parts by mass of a tetraalkoxysilane represented by the general formula (1) or a partial hydrolysis-condensation product thereof,
Si (OR 1 ) x (OR 2 ) (4-x) (1)
Wherein, R 1 and R 2 is an organic group having 1 to 8 carbon atoms, R 1 and R 2, be the same, may be different, x is from 0 It is an integer of 4. ]
(Ii) 20-300 parts by mass of water-dispersed colloidal silica or isopropanol-dispersed colloidal silica (in terms of solid content);
To a silica-containing condensation product obtained by hydrolytic condensation at 45 to 65 ° C.
(Iii) Water, propylene glycol monomethyl ether or dipropylene glycol monomethyl ether which is a diluent , or two or more thereof are added in an amount of 250 to 500,000 parts by mass per 100 parts by mass of the component (i). Applying a paint having a polysiloxane solution obtained as a binder and forming a top coat film;
A method for forming a coating film, comprising:
更に、(iv)成分として、濃度0.01質量%水溶液の表面張力が40dyn/cm(25℃)以下の界面活性剤が、前記(C)上塗り塗料中に0.001〜3質量%(固形分換算)含有される請求項1に記載の塗膜の形成方法。 Further, as the component (iv), a surfactant having a surface tension of an aqueous solution having a concentration of 0.01% by mass of 40 dyn / cm (25 ° C.) or less is added in an amount of 0.001 to 3% by mass (solid) The method for forming a coating film according to claim 1, which is contained in terms of minute).
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