JPH04283248A

JPH04283248A - 塗膜形成剤組成物およびシリコーン弾性体表面の汚損防止方法

Info

Publication number: JPH04283248A
Application number: JP4812391A
Authority: JP
Inventors: Chiyuki Shimizu; 清水　千之
Original assignee: Toshiba Silicone Co Ltd
Current assignee: Momentive Performance Materials Japan LLC
Priority date: 1991-03-13
Filing date: 1991-03-13
Publication date: 1992-10-08

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、塗膜形成剤組成物および
汚損防止方法に関し、さらに詳しくはシリコーン弾性体
表面に、耐候性に優れたフッ素樹脂系被膜を均一に形成
し、かつ強固に接着させることにより、長期にわたる汚
損防止を可能とする方法に関するものである。

【０００２】

【発明の技術的背景とその問題点】硬化してゴム状弾性
体となるシリコーン組成物としては、有機パーオキサイ
ドを加硫促進剤として用いる加熱加硫型シリコーンゴム
組成物、白金系触媒を用いＳｉ−Ｈ　とＳｉ−ＣＨ＝Ｃ
Ｈ２　基との付加反応を利用した付加反応硬化型シリコ
ーンゴム組成物、室温で空気中の湿気の作用を受けて硬
化する縮合反応硬化型シリコーンゴム組成物などが知ら
れている。こうしたシリコーン弾性体は、耐熱、耐寒、
耐候性に優れ、さらに電気絶縁性、無毒性などの優れた
性質を有するため、建築分野、電気機械工業分野、食品
医療産業分野など広い範囲で用いられている。しかしな
がら、このようなシリコーン弾性体は前述のような優れ
た諸特性をもつが、硬化反応後もわずかな粘着性が残り
、また、その主成分であるポリジオルガノシロキサンが
誘電体であるために埃を吸い寄せやすい。特に、作業性
を保持しつつ柔軟なシリコーン弾性体を得るために非反
応性のポリジオルガノシロキサンを添加したときは、こ
のような架橋にあずからないポリシロキサンが弾性体の
内部より表面に滲出して埃を覆い埃に撥水性を付与する
ため、埃が雨水によって洗い落とされず、汚損により美
観を損なうことが著しい。

【０００３】以上のようにシリコーン弾性体は、特に建
築材料として要求される外観の維持の点で問題があり、
使用上の制約を受けている。また、建築用以外の工業材
料としても、埃の付着が外観や使用上影響を及ぼす用途
は多い。従って、シリコーン弾性体表面への埃の付着を
防止する技術の確立は、建築業界をはじめ各業界から望
まれていた。これらの問題点の解決を目的として、特開
昭５６−１５７４６４号公報及び特開昭５７−１０２３
４３号公報ではシリコーン弾性体表面にシリコーン樹脂
を主成分とする被膜を形成する方法が示してある。しか
しこの方法では被膜の成分がシリコーン樹脂であるため
、防汚効果が不十分であった。また、特開昭５９−１０
５０５７号公報、特開昭５９−１２６４７０号公報およ
び特開昭５９−２２７９５５号公報では、硬化性シリコ
ーン化合物と混合あるいは変性されたアルキド樹脂やア
クリル樹脂の被膜をシリコーン弾性体表面に形成する方
法が示してある。しかし、これらの方法では、形成され
る被膜の長期耐候性が不十分であるという問題点があっ
た。

【０００４】

【発明の構成】本発明者は、上記問題点の解決方法を検
討した結果、イソシアネート基と反応可能な基を有する
有機溶剤可溶な含フッ素樹脂、イソシアネート基と加水
分解性基とを有するケイ素化合物、および有機溶媒と揮
発性ケイ素化合物との混合溶媒からなる塗膜形成剤組成
物をシリコーン弾性体表面に施すことにより、長期にわ
たって劣化することのない防汚被膜をその表面に形成さ
せることができることを見出し、本発明を完成するに至
った。すなわち、本発明は、（Ａ）　イソシアネート基と反応可能な基を有し、有機
溶媒に可溶な含フッ素樹脂１００　重量部

【０００５】

【化２】

【０００６】（式中、　Ｑは２価の炭化水素基、Ｒ１は
１価の炭化水素基、　Ｘは炭素数１〜６のアルコキシ基
およびアルコキシアルコキシ基から選ばれる加水分解性
基、　ａは２または３）で表される有機ケイ素化合物　
　０．１　〜３０重量部（Ｃ）　分子中に２個以上のイソシアネート基を有する
化合物　　０〜３０重量部（Ｄ）　（イ）一般式；Ｒ２４Ｓｉ　、Ｒ２３ＳｉＯ（
Ｒ２２ＳｉＯ）ｍ　ＳｉＲ２３　、Ｒ２Ｓｉ（ＯＳｉＲ
２３）３　または（Ｒ２２ＳｉＯ）ｎ　（式中、Ｒ２は
同一または相異なるアルキル基、　ｍは０または正の整
数、　ｎは３以上の正の整数を表す）で示され、かつ常
圧下の沸点が７０〜　２５０℃の範囲にある揮発性有機
ケイ素化合物、ならびに（ロ）活性水素を有さない有機
溶媒とから成り、（イ）の配合量が（イ）と（ロ）の合
計量の５〜９５重量％である混合溶媒　　１０〜５００
０重量部から成ることを特徴とする塗膜形成剤組成物、
及び塗膜形成剤組成物をシリコーン弾性体表面に塗布し
て乾燥硬化させることを特徴とするシリコーン弾性体表
面の汚損防止方法に関する。

【０００７】（Ａ）　の含フッ素樹脂は、イソシアネー
ト基と反応する基を有し、かつ有機溶媒可溶のものであ
る。これら含フッ素樹脂は種々のものが市販されており、本
発明ではこれら市販の含フッ素樹脂はいずれも使用する
ことができる。好適な含フッ素樹脂の例としては、テト
ラフルオロエチレン、トリフルオロクロロエチレンなど
の含フッ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、酸無水物基、エポキシ基、チオール基な
どのイソシアネート基と反応可能な官能基を有するモノ
マーとの共重合体であり、また共重合後にこれら反応性
基を付与したものであってもよい。これら共重合性モノ
マーの代表例としては、酢酸ビニル、ビニルエステル、
（メタ）アクリル酸またはこれらの各種エステルがあげ
られる。もちろん、共重合に際しては、反応性を有さな
い第三のモノマーを配合し、共重合させてもい。含フッ
素モノマーとその他のモノマーとの共重合比は、得られ
る共重合体が有機溶媒に可溶となる範囲であり、含フッ
素モノマーおよびその他のモノマーの種類によって異な
るが、一般には含フッ素モノマー量が３０〜９０モル％
であることが好ましい。

【０００８】（Ｂ）　のイソシアネート基と加水分解性
基とを有する化合物は、不溶・不融の架橋構造を形成さ
せるための成分であり、また硬化被膜のシリコーン弾性
体に対する強固な接着性を付与するための成分である。　Ｑの２価の炭化水素基としては、合成と原料入手の容
易さからエチレン基、トリメチレン基およびテトラメチ
レン基が好ましく、特にトリメチレン基が推奨される。Ｒ１の１価の炭化水素基としては、エチル基、プロピル
基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ビニル基、ア
リル基、フェニル基、β−フェニルエチル基などが例示
されるが、これらのうち特にメチル基が原料入手の点か
ら推奨される。加水分解基Ｘ　は、良好な加水分解性を
有することから、炭素数１〜６のアルコキシ基およびア
ルコキシアルコキシ基から選ばれ、特に適度な加水分解
速度を有することからメトキシ基またはエトキシ基が推
奨される。加水分解性基の数ａは２または３から選ばれ
、その数が１である場合はシリコーン弾性体に対する被
膜の接着性が不十分となる。このような（Ｂ）　として
は、ＯＣＮ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ＯＣＮ（
ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３　、ＯＣＮ（ＣＨ
２）３ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２　、ＯＣＮ（ＣＨ２）
３ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ２ＣＨ３）２、ＯＣＮ（ＣＨ２）
２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ＯＣＮ（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣ
Ｈ２ＣＨ３）３　、ＯＣＮ（ＣＨ２）２ＳｉＣＨ３（Ｏ
ＣＨ３）２　、ＯＣＮ（ＣＨ２）２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ
２ＣＨ３）２などが挙げられる。これらは単独で使用しても複数種を併用してもよい。（Ｂ）　の使用量は（Ａ）　１００　重量部に対して　
０．１〜３０重量部の範囲である。（Ｂ）　の量が０．
１　重量部より少ないと硬化被膜のシリコーン弾性体に
対する接着性が不十分となり、また十分な架橋構造が形
成されないため、被膜の耐久性が低下するため好ましく
なく、逆に３０重量部より多いと被膜が脆くなる。

【０００９】本発明で使用することのできる（Ｃ）　の
イソシアネート化合物は、（Ｂ）　成分の効果の一つで
ある架橋構造を形成させる働きを補助するものである。その意味から、分子中に２個以上のイソシアネート基を
有するものから選ばれる。これらイソシアネート化合物
としては、

【００１０】

【化３】

【００１１】

【化４】

【００１２】

【化５】

【００１３】

【化６】

【００１４】などを例示することができる。（Ｃ）　成分は本発明では使用しなくても本発明の効果
を発揮できるが、使用する場合には（Ａ）　１００　重
量部に対して３０重量部を越えない量とすることが必要
である。（Ｂ）　が３０重量部を越えると被膜の架橋密
度が高くなりすぎて脆くなるため好ましくない。

【００１５】（Ｄ）　の混合溶媒は、本発明の塗膜形成
剤組成物を、シリコーン弾性体表面にはじくことなく均
一に塗布し、均一な被膜を形成させるための成分であり
、その他に組成物の粘度を適度に調整して、良好な塗布
作業性を付与する働きもする。（Ｄ）　を構成する（イ
）の揮発性有機ケイ素化合物は、適度の揮発性をもつこ
と、換言すれば、沸点が７０〜　２５０℃の範囲にある
ことが必要である。沸点がこれより低いと塗布の際に早
期に揮散してしまうため有効に作用せず、高すぎると乾
燥性が悪くなり、被膜の形成が遅くなるためである。こ
こでＲ２はアルキル基であり、メチル基、エチル基、プ
ロピル基、ブチル基などが例示される。このような（Ｄ
）（イ）の具体例としては、トリエチルシラン、ジメチ
ルジエチルシラン、トリメチルブチルシランのようなシ
ラン、ヘキサメチルジシロキサン、オクタメチルトリシ
ロキサン、デカメチルテトラシロキサン、ドデカメチル
ペンタシロキサンのような鎖状シロキサン、３−トリメ
チルシロキシ−１，１，１，３，７，７，７−ヘプタメ
チルトリシロキサンのような分枝状シロキサン、ヘキサ
メチルシクロテトラシロキサン、オクタメチルシクロテ
トラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、
１−エチル−３，３，５，５，７，７−ヘキサメチルシ
クロテトラシロキサンのような環状シロキサンが例示さ
れるが、合成の容易なことから、メチル系シロキサンが
好ましく、特に適度の揮発性との兼ね合いからオクタメ
チルシクロテトラシロキサンが更に好ましい。（Ｄ）　
（ロ）の有機溶媒は、イソシアネート基の反応に影響を
与えない必要性から、活性水素を有さないことが必要で
ある。これら有機溶媒としては、ベンゼン、トルエン、
キシレンのような芳香族系；ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタ
ン、シクロヘキサン、ガソリンのような脂肪族系；酢酸
エチル、酢酸ブチルのようなエステル系；アセトン、ジ
メチルケトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトンの
ようなケトン系；ジエチルエーテル、テトラヒドロフラ
ンのようなエーテル系などが例示される。（Ｄ）　中の
（イ）の配合量は、（イ）と（ロ）の合計量に対して５
〜９５重量％の範囲内であることが必要であり、１０〜
８０重量％の範囲内であることが好ましい。（イ）の量
が５重量％より少ないと、塗膜形成剤のシリコーン弾性
体に対する濡れ性が低下してはじきや塗りむらが生じ、
逆に９５重量％より多いと、（Ａ）成分が分離析出する
ため好ましくない。また、（Ｄ）　の混合溶媒の使用量
は、（Ａ）　１００　重量部に対して１０〜５０００重
量部の範囲である。（Ｄ）　の量がこの範囲より少ない
と塗膜形成剤組成物の粘度が高くなって作業性が著しく
低下し、逆にこの範囲より多いと何度も塗り重ねを行う
必要が生じ、作業効率が著しく低下する。

【００１６】本発明で使用される塗膜形成剤組成物には
被膜の硬化速度を速めるために有機スズ化合物や３級ア
ミンのような触媒を用いることもできる。また、塗膜形
成剤組成物にはその他に、紫外線吸収剤、酸化防止剤、
粘度・流動性調整剤のような改質剤、煙霧質シリカ、粉
砕石英、炭酸カルシウムのような充填剤、酸化チタン、
酸化鉄、カーボンブラックのような顔料も配合すること
ができる。本発明で使用される塗膜形成剤組成物は、通
常（Ａ）　、（Ｄ）　およびその他からなる成分と、（
Ｂ）　、必要に応じて（Ｃ）　を配合したものからなる
成分の２成分に分けて保存し、使用時に両成分を混合す
る２成分型として使用される。

【００１７】本発明は、シリコーン弾性体表面に、（Ａ
）　〜（Ｄ）　およびその他の成分からなる塗膜形成剤
組成物を塗布し、乾燥硬化させることにより達成される
。塗布の方法は特に限定されるものではなく、刷毛、ス
プレー、ローラーなど任意の方法で行われる。乾燥硬化
は常温でもまた加熱によって促進してもよい。

【００１８】

【発明の効果】本発明により、シリコーン弾性体表面に
耐候性に優れた防汚被膜を形成することができるため、
長期にわたって汚損を防止することができる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。実施
例中、部は重量部を示す。

【００２０】実施例１〜６、比較例１〜４フルオロエチ
レン−ビニルエーテル共重合樹脂（固形分６０％、溶媒
；酢酸エチル、水素基価　３２ｍｇ　ＫＯＨ／ｇ　、旭
硝子製）１００　部に、表１に示すように有機ケイ素化
合物、イソシアネート基含有化合物、揮発性有機ケイ素
化合物および有機溶媒その他を加えて塗膜形成剤組成物
を調製した。これら塗膜形成剤組成物を、図１に示すシ
リコーンシーリング材を打設した試験体（シーリング材
として東芝シリコーン製アミノキシ硬化型シリコーンシ
ーリング材「トスシール３６１」を使用し、室温で１４
日間硬化させたもの）のシリコーンシーリング材の表面
に刷毛を用いて塗布し、塗装性を観察した後常温で７日
間硬化させた。次いで、これら試験体の塗膜形成剤塗布
面にウェザオメータ中で１０００時間紫外線を照射した
後、状態を観察し、屋外に曝露して６カ月後および１年
後の塗膜の外観および汚損の程度を観察した。それらの
結果も表１に示す。なお、比較例１はイソシアネート基
と加水分解性基とを有する有機ケイ素化合物を使用しな
い比較例、比較例２は揮発性有機ケイ素化合物を溶媒と
して使用しない比較例、比較例３および比較例４はフッ
素樹脂以外の樹脂成分を用いた比較例である。

【００２１】

【表１】

【００２２】実施例７〜１２、比較例５〜８三弗化塩化
エチレン−ビニルエーテル共重合樹脂溶液（固形分６０
％、水酸基価２５ｍｇ　ＫＯＨ／ｇ、セントラルガラス
製）１００　部に、表２に示すように有機ケイ素化合物
、イソシアネート基含有化合物、揮発性有機ケイ素化合
物および有機溶媒その他を加えて塗膜形成剤組成物を調
製した。これら塗膜形成剤組成物を、図２に示すシリコ
ーン弾性コーティング材をコーティングした試験体（コ
ーティング材として東芝シリコーン製オキシム硬化型シ
リコーン弾性コーティング材「トスコート３０」を塗布
し、室温で１４日間硬化させたもの）のシリコーンコー
ティング材の表面に刷毛を用いて塗布し、実施例１〜６
および比較例１〜４と同様の試験を行った。それらの結
果も表２に示す。なお、比較例５はイソシアネート基と
加水分解性基とを有する有機ケイ素化合物を使用しない
比較例、比較例６は揮発性有機ケイ素化合物を溶媒とし
て使用しない比較例、比較例７および比較例８はフッ素
樹脂以外の樹脂成分を用いた比較例である。

【００２３】

【表２】

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１〜６および比較例１〜４において屋外
曝露試験に用いた試験体を示す図である。

【図２】実施例７〜１２および比較例５〜８において屋
外曝露試験に用いた試験体を示す図である。

【符号の説明】１…塗膜形成剤２…シリコーンシーリング材３…ホーロー板４…シリコーン弾性コーティング材５…亜鉛鋼板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）　イソシアネート基と反応可能な基
を有し、有機溶媒に可溶な含フッ素樹脂１００　重量部
【化１】（式中、　Ｑは２価の炭化水素基、Ｒ１は１価の炭化水
素基、Ｘは炭素数１〜６のアルコキシ基およびアルコキ
シアルコキシ基から選ばれる加水分解性基、　ａは２ま
たは３）で表される有機ケイ素化合物　　０．１〜３０
重量部（Ｃ）　分子中に２個以上のイソシアネート基を
有する化合物　　０〜３０重量部（Ｄ）　（イ）一般式；Ｒ２４Ｓｉ　、Ｒ２３ＳｉＯ（
Ｒ２２ＳｉＯ）ｍ　ＳｉＲ２３　、Ｒ２Ｓｉ（ＯＳｉＲ
２３）３　または（Ｒ２２ＳｉＯ）ｎ　（式中、Ｒ２は
同一または相異なるアルキル基、　ｍは０または正の整
数、　ｎは３以上の正の整数を表す）で示され、かつ常
圧下の沸点が７０〜　２５０℃の範囲にある揮発性有機
ケイ素化合物、ならびに（ロ）活性水素を有さない有機
溶媒とから成り、（イ）の配合量が（イ）と（ロ）の合
計量の５〜９５重量％である混合溶媒　　１０〜５００
０重量部から成ることを特徴とする塗膜形成剤組成物。
【請求項２】　　請求項１の塗膜形成剤組成物を、シリ
コーン弾性体表面に塗布して乾燥硬化させることを特徴
とするシリコーン弾性体表面の汚損防止方法。