JPH04216882A - Coating composition - Google Patents

Coating composition

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JPH04216882A
JPH04216882A JP41106690A JP41106690A JPH04216882A JP H04216882 A JPH04216882 A JP H04216882A JP 41106690 A JP41106690 A JP 41106690A JP 41106690 A JP41106690 A JP 41106690A JP H04216882 A JPH04216882 A JP H04216882A
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coating composition
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Kazuyuki Hanada
和行 花田
Setsuo Hirose
広瀬 節夫
Katsumi Kuriyama
栗山 勝美
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Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd
Ukima Chemicals and Color Mfg Co Ltd
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Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd
Ukima Chemicals and Color Mfg Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To provide a new coating composition which gives a film free from deterioration of various excellent functions inherent in fluororesin and is adaptable to one-pack curing. CONSTITUTION:A coating composition which contains as the film-forming component a fluororesin modified with a silane coupling agent having at least one free isocyanate group and with a modifier which comprises a reaction product of a polysiloxane compound having reactive organic functional groups with an organic polyisocyanate and has at least one free isocyanato group.

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は塗料組成物に関し、更に
詳しくは水及び/又は湿気で硬化可能である表面特性に
優れた塗膜を形成する塗料組成物、特に含弗素樹脂系塗
料組成物に関する。 【0002】 【従来の技術】従来、塗料は各種構造物、建築物、物品
等の表面に塗膜を形成し、これら被塗装物の腐食や劣化
を防止し保護すると共に、これら構造物等に優れた美粧
や表面機能を付与する目的で広汎に使用されている。こ
の様な保護及び美粧用塗料としては各種の塗料が知られ
ているが、近年、特に耐候性や防汚染性等の各種耐久性
に優れた塗料として、含弗素樹脂系塗料が広く使用され
る様になっている。 【0003】 【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、含
弗素樹脂は本来優れた耐候性、耐熱性、撥水性、耐薬品
性、電気特性等を有するが、一般的な塗料溶剤には溶解
性がなく、従って、極めて特殊な用途にのみしか使用出
来ないという問題がある。これらの欠点を解決する為に
、最近では含弗素モノマーに一般の非含弗素モノマーを
共重合させ、一般の塗料用溶剤に可溶性とした含弗素重
合体が開発されている。しかし、これらの共重合性の樹
脂は非含弗素モノマー部を有する結果、塗膜が、含弗素
樹脂の本来有する耐汚染性、耐摩耗性、非粘着性、滑性
等の優れた特性の低下はまぬがれ得ないという問題があ
る。又、上記含弗素樹脂には、各種の反応性を有する官
能基が導入されている為、硬化剤を使用して2液型とす
れば更に高度の各種耐久性を付与することが出来る。 しかし、現在使用されている硬化剤は殆どの場合、メラ
ミンやイソシアネートである為、加熱硬化する場合には
加熱装置が必要であり、火災の危険があったり、硬化不
良等の問題がある。更に、常温硬化の場合にも可使時間
(ポットライフ)等の問題がある。従って、本発明の目
的は、含弗素モノマーと非含弗素モノマーとの共重合体
からなる塗料組成物であり一般塗料用溶剤に良好な溶解
性を有するにも拘らず、含弗素樹脂が本来有する優れた
各種機能を損なうことのない被膜を与え、更に一液硬化
が可能な新規な塗料組成物を提供することである。 【0004】 【課題を解決する為の手段】上記目的は以下の本発明に
よって達成される。即ち、本発明は、少なくとも1個の
遊離のイソシアネート基を有するシランカップリング剤
と、反応性有機官能基を有するポリシロキサン化合物と
有機ポリイソシアネートとの反応生成物であって少なく
とも一個の遊離イソシアネート基を有する変性剤とによ
って変性された含弗素樹脂を被膜形成成分として含有す
ることを特徴をする塗料組成物である。 【0005】 【作用】被膜形成性含弗素樹脂を、特定のシランカップ
リング剤と特定の変性剤とで変性することによって、一
般塗料用溶剤に良好な溶解性を有するにも拘らず、含弗
素樹脂が本来有する優れた性能を発揮し得る被膜を与え
、しかも一液硬化が可能な塗料組成物を提供することが
出来る。 【0006】 【好ましい実施態様】本発明で使用する少なくとも一個
の遊離のイソシアネート基を有するシランカップリング
剤としては、例えば、次の如き化合物が挙げられる。 【化1】 (R1は低級アルキル基、Rは低級アルキル基又は低級
アルコキシ基を、R3はC1〜C6のアルキル基、m=
1〜3の整数、n=3−mである)又、本発明で使用す
る反応性有機官能基を有するポリシロキサン化合物の好
ましい例としては、下記の如き各種の化合物が挙げられ
る。 【0007】(1)アミノ変性ポリシロキサンオイル【
化2】 【化3】 【化4】 【化5】 【化6】 【化7】 【0008】(2)エポキシ変性シロキサンオイル【化
8】 【化9】 【化10】 【化11】 【化12】 【化13】 上記のエポキシ化合物はポリオール、ポリアミド、ポリ
カルボン酸等と反応させ末端活性水素を有する様にして
使用出来る。 【0009】(3)アルコール変性シロキサンオイル【
化14】 【化15】 【化16】 【化17】 【化18】 【化19】 【化20】 【0010】(4)メルカプト変性シロキサンオイル【
化21】 【化22】 【化23】 【化24】 【0011】(5)カルボキシル変性シロキサンオイル
【化25】 【化26】 【化27】 【化28】 【0012】以上列記した反応性有機官能基を有するシ
ランカップリング剤及びポリシロキサン化合物の2種の
化合物は、本発明において使用する好ましい化合物の例
示であって、本発明はこれらの例示に限定されるもので
はない。従って、上述の例示の化合物のみならず、その
他公知の現在市販されており市場から容易に入手し得る
化合物は、いずれも本発明において使用出来る。 【0013】本発明で使用する上記ポリシロキサン化合
物と反応させる有機ポリイソシアネートとしては、従来
公知のいずれのものも使用出来るが、例えば、好ましい
ものとしては、 トルエン−2,4−ジイソシアネート、4−メトキシ−
1,3−フェニレンジイソシアネート、4−イソプロピ
ル−1,3−フェニレンジイソシアネート、 4−クロル−1,3−フェニレンジイソシアネート、4
−ブトキシ−1,3−フェニレンジイソシアネート、2
,4−ジイソシアネート−ジフェニルエーテル、メチレ
ンジイソシアネート、 4,4−メチレンビス(フェニルイソシアネート)、ジ
ュリレンジイソシアネート、 1,5−ナフタレンジイソシアネート、ベンジジンジイ
ソシアネート、 o−ニトロベンジジンジイソシアネート、4,4−ジイ
ソシアネートジベンジル、1,4−テトラメチレンジイ
ソシアネート、1,6−テトラメチレンジイソシアネー
ト、1,10−デカメチレンジイソシアネート、1,4
−シクロヘキシレンジイソシアネートキシリレンジイソ
シアネート 4,4−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート
)、 1,5−テトラヒドロナフタレンジイソシアネート等が
挙げられる。 【0014】更に、これらの有機ポリイソシアネートと
他の化合物との付加体、例えば、下記構造式のものが挙
げられるが、これらに限定されるものではない。 【化29】 (以下余白) 【化30】 【化31】 【化32】 【化33】 【化34】 【化35】 又、これらの有機ポリイソシアネートと低分子量のポリ
オールやポリアミンとを末端イソシアネートとなる様に
反応させて得られるウレタンプレポリマー等も、本発明
に当然使用することが出来る。 【0015】本発明で使用する変性剤は、前記の如き反
応性有機官能基を有するポリシロキサン化合物と上記の
如き有機ポリイソシアネートとを、それらの有機官能基
とイソシアネート基とが、1分子中でイソシアネート基
が1個以上、好ましくは1〜2個過剰になる官能基比で
、有機溶剤及び触媒の存在下又は不存在下で、約0〜1
50℃、好ましくは20〜80℃の温度で約10分間〜
3時間反応させることによって容易に得ることが出来る
。 【0016】変性剤は溶剤中で調製してもよいし、無溶
剤で調製してもよいが、工程的には、有機溶剤中で調製
することにより、得られる溶液がそのまま含弗素樹脂の
変性に利用出来るので有利である。この様な変性剤の製
造において使用してもよい有機溶剤は、夫々の反応原料
及び生成物に対して不活性な有機溶剤であればいずれも
使用することが出来る。 【0017】この様な有機溶剤として好ましいものは、
メチルエチルケトン、メチル−n−プロピルケトン、メ
チルイソブチルケトン、ジエチルケトン、ギ酸メチル、
ギ酸エチル、ギ酸プロピル、酢酸メチル、酢酸エチル、
酢酸ブチル等であり、又、アセトン、シクロヘキサン、
テトラヒドロフラン、ジオキサン、メタノール、エタノ
ール、イソプロピルアルコール、ブタノール、トルエン
、キシレン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキ
シド、パークロルエチレン、トリクロルエチレン、メチ
ルセロソルブ、ブチルセロソルブ、セロソルブアセテー
ト等も使用出来る。本発明において使用する塗料用溶剤
としては、通常の塗料に使用されている溶剤であり、例
えば、前記例示の如き溶剤が挙げられる。 【0018】本発明で被膜形成樹脂として使用し、上記
のシランカップリング剤並びに特定の変性剤で変性され
る含弗素樹脂は、種々のものが市販されているが、イソ
シアネート基と反応する基を有し、且つ溶剤可溶のもの
であればこれら市販の含弗素樹脂は本発明でいずれも使
用することが出来る。この様な含弗素樹脂の一例として
は、テトラフルオロエチレン、トリフルオロクロロエチ
レン等の含弗素オレフィンモノマーと、水酸基、カルボ
キシル基、アミノ基又はエポキシ基等の対イソシアネー
ト基反応性官能基を有するモノマーとの共重合体が挙げ
られる。例えば、共重合性モノマーの代表例としては、
各種アルキルビニルエーテル類が挙げられる。 【0019】本発明の塗料組成物は以上の成分を必須成
分とし、それらの配合割合は、溶剤がその全固形分が5
〜50重量%になる範囲であり、被膜形成性含弗素樹脂
は塗料100重量部中で約5〜30重量%を占める範囲
であり、前記シランカップリング剤と前記変性剤は、含
弗素樹脂100重量部当り夫々1〜100重量部の範囲
が好ましい。尚、シランカップリングと変性剤と含弗素
樹脂との反応は塗料の調製前であっても、調製後であっ
てもよく特に限定されない。 【0020】更に本発明の塗料組成物は、他の一般的塗
料と同様に、体質顔料、有機顔料、無機顔料、他の被膜
形成性樹脂、可塑剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、レベ
リング剤、硬化剤、触媒等を夫々必要に応じて包含させ
ることが出来る。 【0021】併用してもよい他の一般的被膜形成樹脂と
しては、例えば、従来公知の各種の被膜形成樹脂であり
、これらのものはいずれも使用出来、例えば、塩化ビニ
ル系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂、塩化ビニル/酢酸ビ
ニル/ビニルアルコール共重合系樹脂、アルキッド系樹
脂、エポキシ系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン系
樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリウレア系樹脂、ニトロ
セルロース系樹脂、ポリブチラール系樹脂、ポリエステ
ル系樹脂、メラミン系樹脂、尿素系樹脂、アクリル系樹
脂、ポリアミド系樹脂等が挙げられ、特にその構造中に
、イソシアネート基と反応し得る反応性基を有する樹脂
が好ましく使用される。これらの樹脂は、いずれも単独
でも混合物としても使用出来、且つ有機溶剤中の溶液で
も分散液でもよい。本発明の塗料組成物の製造方法自体
は従来技術と全く同様でよく、特に限定されない。 【0022】本発明の塗料組成物は、空気中の水分、或
は水、スチーム等に接触させることにより、シラノール
基が架橋反応を起こし硬化する。このシラノール縮合を
促進させる為の触媒としては、一般にはアルキルチタン
酸塩、オクチル酸スズ、ジブチルチンジラウレートの如
きカルボン酸塩、ジブチルアミン−2−エチルヘキソエ
ート等のアミノ塩、並びに他の酸性触媒及び塩基性触媒
が好ましい。その使用量としては0.0001重量%〜
5重量%の範囲が好ましい。又、本発明の塗料組成物の
硬化に際しては、イソシアネート或はメラミンの硬化剤
の併用による硬化でも差し支えない。変性によるシラー
ノル基の含有量は、0.1重量%〜60重量%の範囲が
好ましいが、塗料の透明性を考えた場合、0.1重量%
〜30重量%とするのがより好ましい。 【0023】本発明の塗料組成物は空気中の水分、或は
水、スチーム等に接触させることにより一液硬化させる
ことが出来ると共に、含弗素樹脂塗料のもつ本来の表面
硬度、光沢、耐候性、耐溶剤性、耐汚染性等の特性は、
含弗素樹脂をメラミン或はイソシアネート等の硬化剤で
硬化させたものに劣ることのない塗料ベースを与えるこ
とが出来る。 【0024】本発明の塗料組成物は、単独或はプライマ
ーによって、綱板、アルミ板、アルミサッシ等の金属に
限らず、ガラス、セメント、コンクリート等の無機材料
、FRP、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ナイロン、塩化ビニール樹脂、アクリル樹脂等の各
種プラスチック、及び木材等の各種の塗装に有用である
。 【0025】 【実施例】次に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に
具体的に説明する。尚、文中部又は%とあるのは特に断
りのない限り重量基準である。 【0026】参考例1(変性剤の製造)イソホロンジイ
ソシアネート15.1部、ジブチルチンジラウレート0
.005部、酢酸エチル70部とを、80℃でよく撹拌
しながら、この中に下記の構造を有する末端水酸基のポ
リジメチルシロキサン(分子量2,200)150部を
徐々に滴下して反応させた。 【化36】 反応終了後、酢酸エチルを蒸発除去して透明で液状の変
性剤(I)162部が得られた。得られた変性剤(I)
は、赤外吸収スペクトルによれば、2270cm−1に
遊離のイソシアネート基による吸収が認められ、又、1
090cm−1に−SiO−に基づく吸収帯を示してい
た。 又、この変性剤中のフリーのイソシアネート基を定量し
たところ、理論値が1.73%であるのに対して実測値
は1.61%であった。従って上記の変性剤の主たる構
造は下記式と推定される。 【化37】 【0027】参考例2(変性剤の製造)水添加MDI2
1.4部、ブチルチンジラウレート0.006部、酢酸
エチル86部とを、80℃でよく撹拌しながら、この中
に参考例1に使用したと同一の末端水酸基のポリジメチ
ルシロキサン(分子量2200)180部を徐々に滴下
して反応させた。反応終了後、酢酸エチルを蒸発除去し
て透明で液状の変性剤(II)194部が得られた。得
られた変性剤(II)は、赤外吸収スペクトルによれば
、2270cm−1に遊離のイソシアネート基による吸
収が認められ、又、1090cm−1に−SiO−に基
づく吸収帯を示していた。又、この変性剤中のフリーの
イソシアネート基を定量したところ、理論値が1.70
%であるのに対して実測値は1.58%であった。従っ
て上記の変性剤の主たる構造は下記式と推定される。 【化38】 【0028】参考例3(樹脂の変性) フルオロオレフィン−ビニルエーテル共重合樹脂溶液(
固形分50%、水酸基価24mgKOH/g、旭硝子製
(ルミフロン))300部に、イソシアネート基を有す
るシランカップリング剤(CH3O)3Si(CH2)
3NCO (信越化学(KBM−9007))20部及
び参考例1の変性剤(I)3部を加え、80℃で7時間
反応させ、変性剤で変性された含弗素樹脂溶液を得た。 この様にして得られた変性樹脂は赤外吸収スペクトによ
れば、1090cm−1に−SiO−に基づく吸収帯を
有するが、イソシアネート基(2270cm−1)によ
る吸収は認められなかった。これはカップリング剤が樹
脂にグラフト結合した為と推定される。 【0029】参考例4(樹脂の変性) フルオロオレフィン−ビニルエーテル共重合樹脂溶液(
固形分60%、水酸基価32mgKOH/g、旭硝子製
(ルミフロン))300部に、イソシアネート基を有す
るシランカップリング剤(C2H5O)3Si(CH2
)3NCO(信越化学(KBE−9007))24部及
び参考例1の変性剤(I)4部を加え、80℃で7時間
反応させ、変性剤で変性された含弗素樹脂溶液を得た。 この様にして得られた変性樹脂は赤外吸収スペクトによ
れば、1090cm−1に−SiO−に基づく吸収帯を
有するが、イソシアネート基(2270cm−1)によ
る吸収は認められなかった。これはカップリング剤が樹
脂にグラフト結合した為と推定される。 【0030】参考例5(樹脂の変性) 三弗化塩化エチレン共重合樹脂溶液(固形分50%、水
酸基価25mgKOH/g、セントラル硝子製(セルフ
ルコート))300部に、イソシアネート基を有するシ
ランカップリング剤(CH3O)2CH3Si(CH2
)3NCO(信越化学(KBE−9007))18部及
び参考例1の変性剤(I)4部を加え、80℃で7時間
反応させ、変性剤で変性された含弗素樹脂溶液を得た。 この様にして得られた変性樹脂は赤外吸収スペクトによ
れば、1090cm−1に−SiO−に基づく吸収帯を
有するが、イソシアネート基(2270cm−1)によ
る吸収は認められなかった。これはカップリング剤が樹
脂にグラフト結合した為と推定される。 【0031】実施例1〜3及び比較例1〜3参考例3〜
5の変性含弗素樹脂溶液を慣用の塗料化法に基づき、表
1の配合で塗料化し本発明の実施例1〜3の塗料組成物
を得た。これを使用して各項目について物性試験を行っ
た結果を表2に示した。尚、比較例1〜3は夫々参考例
3〜5の変性前の樹脂溶液を塗膜形成用に使用し、且つ
硬化剤としてイソシアネートを使用したものである。又
、本発明の塗料組成物の各種物性試験は、亜鉛綱板(リ
ン酸処理)に乾燥時の厚み25μmの割合で塗布し、室
温(23℃、46%湿度)で10日間放置の条件で乾燥
して、下記の各々の試験に共した。 【0032】耐汚染性(※1)   ・口紅、クレヨン・・・・・・・・乾いた布で拭き
取る ・マジック(布乾拭き取り)・・・乾いた布で拭き取る
(溶剤拭き取り)・・・石油ベンジン/エタノール=5
0/50 (重量比)の混合溶剤で拭き取る   <判定基準>      耐口紅        
        耐クレヨン          耐マ
ジック            ◎  全く跡が付かな
い            同左          
      同左                ○
  極僅かながら跡が付く        同左   
             同左          
      △  かなり跡が付き中々取れない  同
左                同左      
          ×  完全に跡が残る     
         同左              
  同左     表面性(※2)   ・撥水性・・・接触角(°) ・転落角・・・塗布試料を傾斜させた時、水滴がすべり
始める時の角度(撥水性、転落角の測定は共に協和界面
科学(株)製の接触角計使用) ・セロテープ剥離・・一定の圧力でセロテープ(ニチバ
ン)を塗布面に圧着後、25℃、3日間の剥離力を測定
(JIS  C2107) 【0033】 表1                       
     実施例                比
較例                       
   1      2      3      1
      2      3    樹脂(固形分5
0%)  100  100  100  100  
100  100  メチルエチルケトン      
75    75    75    75    7
5    75  キシレン            
    25    25    25    25 
   25    25  酸化チタン(CR−09)
       20    20    20    
20    20    20  コロネートEH(日
本ホ゜リウレタン)     −      −   
   −    8.6   9.3   9.0  
シ゛フ゛チルチンシ゛ラウレート (*3)   0.
001   0.001   0.001  0.00
04  0.0004  0.0004*3 : ジブ
チルチンジラウレートの量は、変性剤製造時に添加した
量を考慮して最終的に同一量になる様に調整した。 【0034】 表2                          
     実施例                 
 比較例                     
     1      2      3     
 1      2      3    光沢(60
°グロス)  74     74    75   
 79    81    78     接着性   (コ゛ハ゛ン 目セロテーフ゜ 剥離)  100
/100 100/100 100/100 100/
100 100/100 100/100   耐汚染
性(*1) 口紅                  ◎    
  ◎      ◎      ◎      ◎ 
     ◎クレヨン              ◎
      ◎      ◎      ◎    
  ◎      ◎マジック (乾燥布拭き取り)    ◎      ◎    
  ◎      ×      ×      × 
 (溶剤拭き取り)      ◎      ◎  
    ◎      ◎      ◎      
◎    表面性(*2) 撥水性               97.2   
 96.5    98.0    78.0    
80.2    77.8 転落角(°)      
  20〜40  20〜40  20〜40  40
〜50  40〜50  40〜50 静止摩擦係数 
        0.12    0.14    0
.16    0.44    0.41    0.
39   セロテーフ゜ 剥離(g/cm)     
19      14      18     28
5     306     322    【0035】 【効果】以上の様に本発明の塗料組成物は、一般塗料用
溶剤に良好な溶解性を有するにも拘らず、含弗素樹脂が
本来有する耐汚染性、耐摩耗性、非粘着性、滑性等の優
れた性能を発揮し得る被膜を与えることが出来る。又、
一液硬化が可能な塗料組成物であり、上記の優れた特性
が損なわれることがない。
Description: [0001] The present invention relates to a coating composition, and more particularly to a coating composition that is curable with water and/or moisture and forms a coating film with excellent surface properties. The present invention relates to coating compositions, especially fluorine-containing resin coating compositions. [0002] Conventionally, paints have been used to form coating films on the surfaces of various structures, buildings, articles, etc., to prevent and protect the objects to be painted from corrosion and deterioration, and to protect these objects from corrosion and deterioration. It is widely used for the purpose of providing excellent cosmetics and surface functions. Various types of paints are known as such protective and cosmetic paints, but in recent years, fluorine-containing resin paints have been widely used as paints with excellent durability, such as weather resistance and stain resistance. It looks like this. [Problems to be Solved by the Invention] However, although fluorine-containing resins inherently have excellent weather resistance, heat resistance, water repellency, chemical resistance, electrical properties, etc., they are not soluble in common paint solvents. Therefore, there is a problem that it can only be used for very special purposes. In order to solve these drawbacks, recently, fluorine-containing polymers have been developed in which fluorine-containing monomers are copolymerized with general non-fluorine-containing monomers to make them soluble in common paint solvents. However, as a result of these copolymerizable resins having non-fluorine-containing monomer moieties, the coating film may lose the excellent properties inherent to fluorine-containing resins, such as stain resistance, abrasion resistance, non-adhesion, and lubricity. There is a problem that cannot be avoided. Furthermore, since the fluorine-containing resin has various reactive functional groups introduced therein, if a curing agent is used to make it a two-component type, even higher degrees of durability can be imparted to the resin. However, most of the curing agents currently in use are melamine or isocyanate, which requires a heating device when curing by heating, which poses problems such as a fire hazard and poor curing. Furthermore, even in the case of room temperature curing, there are problems such as pot life. Therefore, the object of the present invention is to provide a coating composition consisting of a copolymer of a fluorine-containing monomer and a non-fluorine-containing monomer, which has good solubility in general coating solvents, but which has the inherent properties of a fluorine-containing resin. It is an object of the present invention to provide a novel coating composition that can provide a film without impairing various excellent functions and can be cured in one liquid. [0004] The above objects are achieved by the present invention as described below. That is, the present invention provides a reaction product of a silane coupling agent having at least one free isocyanate group, a polysiloxane compound having a reactive organic functional group, and an organic polyisocyanate, which has at least one free isocyanate group. A coating composition characterized in that it contains a fluorine-containing resin modified with a modifier having as a film-forming component. [Function] By modifying the film-forming fluorine-containing resin with a specific silane coupling agent and a specific modifier, the fluorine-containing resin is It is possible to provide a coating composition that can provide a coating that exhibits the excellent performance inherent to resins and can be cured in one liquid. [Preferred Embodiment] Examples of the silane coupling agent having at least one free isocyanate group used in the present invention include the following compounds. [Formula 1] (R1 is a lower alkyl group, R is a lower alkyl group or a lower alkoxy group, R3 is a C1 to C6 alkyl group, m=
(an integer of 1 to 3, n=3-m) Further, as preferred examples of the polysiloxane compound having a reactive organic functional group used in the present invention, the following various compounds can be mentioned. (1) Amino-modified polysiloxane oil [
Chemical formula 2] [Chemical formula 3] [Chemical formula 4] [Chemical formula 5] [Chemical formula 6] [Chemical formula 7] [Chemical formula 7] embedded image The above epoxy compound can be used by reacting with a polyol, polyamide, polycarboxylic acid, etc. so that it has terminal active hydrogen. (3) Alcohol-modified siloxane oil [
(4) Mercapto-modified siloxane oil
(5) Carboxyl-modified siloxane oil (25) [26] [27] [28] Reactive organic compounds listed above Two types of compounds, a silane coupling agent having a functional group and a polysiloxane compound, are examples of preferred compounds used in the present invention, and the present invention is not limited to these examples. Therefore, in addition to the above-mentioned exemplified compounds, any other known compounds that are currently commercially available and can be easily obtained from the market can be used in the present invention. As the organic polyisocyanate to be reacted with the polysiloxane compound used in the present invention, any conventionally known organic polyisocyanate can be used, but preferred ones include toluene-2,4-diisocyanate and 4-methoxy −
1,3-phenylene diisocyanate, 4-isopropyl-1,3-phenylene diisocyanate, 4-chloro-1,3-phenylene diisocyanate, 4
-butoxy-1,3-phenylene diisocyanate, 2
, 4-diisocyanate-diphenyl ether, methylene diisocyanate, 4,4-methylenebis(phenylisocyanate), julylene diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, benzidine diisocyanate, o-nitrobenzidine diisocyanate, 4,4-dibenzyl diisocyanate, 1, 4-tetramethylene diisocyanate, 1,6-tetramethylene diisocyanate, 1,10-decamethylene diisocyanate, 1,4
-Cyclohexylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, 4,4-methylenebis(cyclohexyl isocyanate), 1,5-tetrahydronaphthalene diisocyanate, and the like. Further, adducts of these organic polyisocyanates and other compounds include, for example, those having the following structural formulas, but are not limited thereto. [Chemical 29] (Hereafter the blank space) [Chemical 30] [Chemical 31] [Chemical 32] [Chemical 33] [Chemical 34] [Chemical 35] In addition, these organic polyisocyanates and low molecular weight polyols or polyamines can be combined into terminal isocyanates. Naturally, urethane prepolymers obtained by reacting in the following manner can also be used in the present invention. The modifier used in the present invention is a polysiloxane compound having a reactive organic functional group as described above and an organic polyisocyanate as described above, in which the organic functional group and the isocyanate group are contained in one molecule. With a functional group ratio of one or more isocyanate groups, preferably an excess of 1 to 2, in the presence or absence of an organic solvent and a catalyst, about 0 to 1
About 10 minutes at a temperature of 50°C, preferably 20-80°C
It can be easily obtained by reacting for 3 hours. [0016] The modifier may be prepared in a solvent or without a solvent, but in terms of process, by preparing it in an organic solvent, the resulting solution can be directly used to modify the fluorine-containing resin. This is advantageous because it can be used for. Any organic solvent that may be used in the production of such a modifier may be used as long as it is inert to the respective reaction raw materials and products. Preferred organic solvents are:
Methyl ethyl ketone, methyl-n-propyl ketone, methyl isobutyl ketone, diethyl ketone, methyl formate,
Ethyl formate, propyl formate, methyl acetate, ethyl acetate,
butyl acetate, etc., and also acetone, cyclohexane,
Tetrahydrofuran, dioxane, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, butanol, toluene, xylene, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, perchloroethylene, trichlorethylene, methyl cellosolve, butyl cellosolve, cellosolve acetate, etc. can also be used. The paint solvent used in the present invention is a solvent commonly used in paints, and includes, for example, the solvents exemplified above. Various types of fluorine-containing resins are commercially available, which are used as film-forming resins in the present invention and are modified with the above-mentioned silane coupling agent and specific modifier. Any of these commercially available fluorine-containing resins can be used in the present invention as long as they have the following properties and are soluble in solvents. Examples of such fluorine-containing resins include fluorine-containing olefin monomers such as tetrafluoroethylene and trifluorochloroethylene, and monomers having isocyanate-reactive functional groups such as hydroxyl groups, carboxyl groups, amino groups, or epoxy groups. Examples include copolymers of For example, typical examples of copolymerizable monomers include:
Various alkyl vinyl ethers can be mentioned. The coating composition of the present invention has the above-mentioned components as essential components, and their blending ratio is such that the solvent has a total solid content of 5.
The film-forming fluororesin accounts for about 5 to 30% by weight in 100 parts by weight of the paint, and the silane coupling agent and the modifier account for 100 parts by weight of the fluororesin. A range of 1 to 100 parts by weight per part by weight is preferred. Incidentally, the silane coupling and the reaction between the modifier and the fluorine-containing resin may be carried out before or after the preparation of the coating material, and are not particularly limited. Furthermore, the coating composition of the present invention, like other general coatings, contains extender pigments, organic pigments, inorganic pigments, other film-forming resins, plasticizers, ultraviolet absorbers, antistatic agents, and leveling agents. , a curing agent, a catalyst, etc., can be included as necessary. Other general film-forming resins that may be used in combination include, for example, various conventionally known film-forming resins, and any of these may be used, such as vinyl chloride resins, vinylidene chloride resins, etc. Resin, vinyl chloride/vinyl acetate/vinyl alcohol copolymer resin, alkyd resin, epoxy resin, acrylonitrile-butadiene resin, polyurethane resin, polyurea resin, nitrocellulose resin, polybutyral resin, polyester resin , melamine resins, urea resins, acrylic resins, polyamide resins, etc., and in particular, resins having reactive groups capable of reacting with isocyanate groups in their structures are preferably used. These resins can be used alone or as a mixture, and can be used as a solution or dispersion in an organic solvent. The method for producing the coating composition of the present invention itself may be the same as the conventional technique and is not particularly limited. When the coating composition of the present invention is brought into contact with moisture in the air, water, steam, etc., the silanol groups undergo a crosslinking reaction and are cured. Catalysts for promoting this silanol condensation are generally alkyl titanates, tin octylate, carboxylic acid salts such as dibutyltin dilaurate, amino salts such as dibutylamine-2-ethylhexoate, and other acidic acids. Catalysts and basic catalysts are preferred. The amount used is 0.0001% by weight ~
A range of 5% by weight is preferred. Further, when curing the coating composition of the present invention, curing may be performed by using a curing agent such as isocyanate or melamine in combination. The content of silanol groups due to modification is preferably in the range of 0.1% by weight to 60% by weight, but when considering the transparency of the paint, it is 0.1% by weight.
More preferably, the content is 30% by weight. The coating composition of the present invention can be cured in one liquid by contacting with moisture in the air, water, steam, etc., and also maintains the inherent surface hardness, gloss, and weather resistance of fluorine-containing resin coatings. , solvent resistance, stain resistance, etc.
It is possible to provide a paint base that is as good as that obtained by curing a fluorine-containing resin with a curing agent such as melamine or isocyanate. The coating composition of the present invention can be used alone or with a primer to coat not only metals such as steel plates, aluminum plates, and aluminum sashes, but also inorganic materials such as glass, cement, and concrete, FRP, polyester, polyethylene, polypropylene, It is useful for coating various plastics such as nylon, vinyl chloride resin, acrylic resin, and various types of wood. [Examples] Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. It should be noted that unless otherwise specified, the terms in the text or % are based on weight. Reference Example 1 (Production of Modifier) 15.1 parts of isophorone diisocyanate, 0 parts of dibutyltin dilaurate
.. 005 parts of ethyl acetate and 70 parts of ethyl acetate were gradually added dropwise to 150 parts of polydimethylsiloxane (molecular weight 2,200) having a terminal hydroxyl group having the structure shown below while stirring well at 80°C. embedded image After the reaction was completed, ethyl acetate was removed by evaporation to obtain 162 parts of transparent liquid modifier (I). Obtained modifier (I)
According to the infrared absorption spectrum, absorption due to free isocyanate groups is observed at 2270 cm-1, and
An absorption band based on -SiO- was shown at 090 cm-1. Furthermore, when the amount of free isocyanate groups in this modifier was quantified, the theoretical value was 1.73%, whereas the actual value was 1.61%. Therefore, the main structure of the above modifier is estimated to be the following formula. ##STR37## Reference Example 2 (Production of modifier) Water-added MDI2
1.4 parts of butyltin dilaurate, 0.006 parts of ethyl acetate, and 86 parts of ethyl acetate were mixed at 80°C with good stirring, and into this was added polydimethylsiloxane with the same terminal hydroxyl group as used in Reference Example 1 (molecular weight 2200). 180 parts were gradually added dropwise to react. After the reaction was completed, ethyl acetate was removed by evaporation to obtain 194 parts of transparent liquid modifier (II). According to the infrared absorption spectrum of the obtained modifier (II), absorption due to free isocyanate groups was observed at 2270 cm-1, and an absorption band based on -SiO- was observed at 1090 cm-1. In addition, when the free isocyanate group in this modifier was quantified, the theoretical value was 1.70.
%, whereas the actual value was 1.58%. Therefore, the main structure of the above modifier is estimated to be the following formula. [Chemical formula 38] Reference example 3 (modification of resin) Fluoroolefin-vinyl ether copolymer resin solution (
Solid content 50%, hydroxyl value 24 mgKOH/g, manufactured by Asahi Glass (Lumiflon) 300 parts, and a silane coupling agent (CH3O)3Si(CH2) having an isocyanate group.
20 parts of 3NCO (Shin-Etsu Chemical (KBM-9007)) and 3 parts of the modifier (I) of Reference Example 1 were added and reacted at 80°C for 7 hours to obtain a fluorine-containing resin solution modified with the modifier. According to an infrared absorption spectrum, the modified resin thus obtained had an absorption band based on -SiO- at 1090 cm-1, but no absorption due to isocyanate groups (2270 cm-1) was observed. This is presumed to be due to graft bonding of the coupling agent to the resin. Reference Example 4 (Modification of resin) Fluoroolefin-vinyl ether copolymer resin solution (
A silane coupling agent (C2H5O)3Si(CH2
) 24 parts of 3NCO (Shin-Etsu Chemical (KBE-9007)) and 4 parts of the modifier (I) of Reference Example 1 were added and reacted at 80°C for 7 hours to obtain a fluorine-containing resin solution modified with the modifier. According to an infrared absorption spectrum, the modified resin thus obtained had an absorption band based on -SiO- at 1090 cm-1, but no absorption due to isocyanate groups (2270 cm-1) was observed. This is presumed to be due to graft bonding of the coupling agent to the resin. Reference Example 5 (Resin Modification) A silane cup having an isocyanate group was added to 300 parts of a trifluorochloroethylene copolymer resin solution (solid content 50%, hydroxyl value 25 mgKOH/g, manufactured by Central Glass (Selfful Coat)). Ring agent (CH3O)2CH3Si(CH2
) 18 parts of 3NCO (Shin-Etsu Chemical (KBE-9007)) and 4 parts of the modifier (I) of Reference Example 1 were added and reacted at 80° C. for 7 hours to obtain a fluorine-containing resin solution modified with the modifier. According to an infrared absorption spectrum, the modified resin thus obtained had an absorption band based on -SiO- at 1090 cm-1, but no absorption due to isocyanate groups (2270 cm-1) was observed. This is presumed to be due to graft bonding of the coupling agent to the resin. Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 Reference Example 3 to
The modified fluorine-containing resin solution of No. 5 was made into a paint according to the formulation shown in Table 1 according to a conventional coating method to obtain coating compositions of Examples 1 to 3 of the present invention. Table 2 shows the results of physical property tests for each item using this material. In Comparative Examples 1 to 3, the unmodified resin solutions of Reference Examples 3 to 5 were used for coating film formation, and isocyanate was used as a curing agent. In addition, various physical property tests of the coating composition of the present invention were carried out by coating it on a zinc steel plate (treated with phosphoric acid) to a dry thickness of 25 μm and leaving it at room temperature (23°C, 46% humidity) for 10 days. It was dried and used for each of the tests described below. Stain resistance (*1) - Lipstick, crayon... Wipe off with a dry cloth - Magic (dry cloth wipe)... Wipe off with a dry cloth (solvent wipe)... Petroleum Benzine/ethanol = 5
Wipe off with a mixed solvent of 0/50 (weight ratio) <Judgment criteria> Lipstick resistant
Crayon resistant Magic resistant ◎ No marks left Same as left
Same as left ○
There is a very slight mark Same as left
Same as left
△ Leaves a lot of marks and is difficult to remove Same as left Same as left
× Leaves no trace
Same as left
Same as left Surface properties (*2) ・Water repellency...Contact angle (°) ・Falling angle...The angle at which water droplets begin to slide when the coated sample is tilted (Water repellency and falling angle measurements are both consistent) (Using a contact angle meter manufactured by Kaimen Kagaku Co., Ltd.) ・Cellotape peeling: After pressing Cellotape (Nichiban) onto the coated surface with a constant pressure, measure the peeling force at 25°C for 3 days (JIS C2107) Table 1
Example Comparative example
1 2 3 1
2 3 Resin (solid content 5
0%) 100 100 100 100
100 100 Methyl ethyl ketone
75 75 75 75 7
5 75 xylene
25 25 25 25
25 25 Titanium oxide (CR-09)
20 20 20
20 20 20 Coronate EH (Nippon Polyurethane) − −
- 8.6 9.3 9.0
Diffyltin dilaurate (*3) 0.
001 0.001 0.001 0.00
04 0.0004 0.0004*3: The amount of dibutyltin dilaurate was adjusted to the same final amount in consideration of the amount added at the time of producing the modifier. Table 2
Example
Comparative example
1 2 3
1 2 3 Gloss (60
°Gross) 74 74 75
79 81 78 Adhesion (copper tape peeling) 100
/100 100/100 100/100 100/
100 100/100 100/100 Stain resistance (*1) Lipstick ◎
◎ ◎ ◎ ◎
◎Crayon ◎
◎ ◎ ◎
◎ ◎Magic (dry cloth wipe) ◎ ◎
◎ × × ×
(Wipe off solvent) ◎ ◎
◎ ◎ ◎
◎ Surface properties (*2) Water repellency 97.2
96.5 98.0 78.0
80.2 77.8 Falling angle (°)
20-40 20-40 20-40 40
~50 40~50 40~50 Static friction coefficient
0.12 0.14 0
.. 16 0.44 0.41 0.
39 Cello tape peeling (g/cm)
19 14 18 28
5 306 322 [Effects] As described above, the coating composition of the present invention has good solubility in general coating solvents, but does not have the stain resistance and abrasion resistance inherent to fluorine-containing resins. It is possible to provide a coating that can exhibit excellent properties such as non-adhesiveness and slipperiness. or,
It is a coating composition that can be cured in one component, and the above-mentioned excellent properties are not impaired.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  少なくとも1個の遊離のイソシアネー
ト基を有するシランカップリング剤と、反応性有機官能
基を有するポリシロキサン化合物と有機ポリイソシアネ
ートとの反応生成物であって少なくとも一個の遊離イソ
シアネート基を有する変性剤とによって変性された含弗
素樹脂を被膜形成成分として含有することを特徴をする
塗料組成物。
1. A reaction product of a silane coupling agent having at least one free isocyanate group, a polysiloxane compound having a reactive organic functional group, and an organic polyisocyanate, the reaction product having at least one free isocyanate group. 1. A coating composition comprising, as a film-forming component, a fluorine-containing resin modified with a modifying agent.
【請求項2】  更に硬化剤として水分を使用する請求
項1に記載の塗料組成物。
2. The coating composition according to claim 1, further comprising water as a curing agent.
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