JPH06220402A

JPH06220402A - コーティング用組成物

Info

Publication number: JPH06220402A
Application number: JP5010286A
Authority: JP
Inventors: Motomasa Haruna; 基全春名; Kazuo Seto; 和夫瀬戸; Minoru Inoue; 井上　　稔
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1993-01-25
Filing date: 1993-01-25
Publication date: 1994-08-09

Abstract

(57)【要約】【目的】常温で硬化乾燥するとともに比較的低温にお
ける加熱促進による硬化も可能であり、耐熱性、耐候
性、平滑性等に優れた被膜を形成することができるとと
もに、常温で硬化しても被膜硬度が高く、しかも使用可
能時間の長いコーティング用組成物を提供すること。【構成】溶媒に分散したコロイダルシリカ中で加水分
解性オルガノシランを部分加水分解してなるオリゴマー
および加水分解性オルガノシランモノマーを含むシリカ
分散オルガノシラン溶液Ａ、シラノール基含有ポリオル
ガノシロキサンＢおよび硬化触媒Ｃを必須成分とし、Ａ
成分において、シリカを固形分として５〜５０重量％含
有し、加水分解性オルガノシランの少なくとも５０モル
％がｎ＝１のオルガノシランであり、Ａ成分４０〜９０
重量部に対してＢ成分６０〜１０重量部が配合されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、コーティング用組成
物に関し、さらに詳しくは、ステンレスなどの鋼板；ア
ルミニウムなどの非鉄金属；コンクリート、スレートな
どの無機建材；プラスチック基材；等の表面保護のため
にコートされ、常温放置もしくは低温加熱処理すること
により硬化可能で、耐熱性、耐候性、平滑性等に優れた
被膜を形成することができるとともに、常温で硬化して
も被膜硬度が高く、しかも使用可能時間の長いコーティ
ング用組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ステンレスなどの鋼板；アルミニ
ウムなどの非鉄金属；コンクリート、スレートなどの無
機建材；プラスチック基材；等の表面保護を目的とした
耐久性被膜を形成しうるコーティング剤として、加水分
解性オルガノシランを加水分解もしくは部分加水分解し
て得られるコーティング剤、あるいは、該コーティング
用組成物にコロイダルシリカを混合したコーティング剤
が知られている。

【０００３】たとえば、特開昭５１−２７３６号公報、
特開昭５１−２７３７号公報、特開昭５３−１３０７３
２号公報、特開昭６３−１６８４７０号公報には、オル
ガノアルコキシシラン、該オルガノアルコキシシランの
加水分解および／またはその部分縮合物およびコロイダ
ルシリカとからなり、過剰の水でアルコキシ基をシラノ
ール基に変換してなるコーティング剤が提案されてい
る。これらのコーティング剤により得られる被膜は硬度
が高く、耐候性も良く、基材保護用として優れている。

【０００４】しかしながら、上記公報で提案されている
コーティング剤は、所要の被膜特性を得るためには約１
００℃以上の高温もしくは長時間の加熱処理による焼付
けが必要であり、基材の成形方法や寸法、耐熱性または
屋外などの場所によっては適用できない場合があるなど
の不都合があった。また、これらのコーティング用組成
物はアルコキシシランの加水分解により得られるシラノ
ールの活性が高く、常温でも徐々にそれらの縮合反応が
起こりゲル化し易いために安定性が悪いという問題があ
った。特に、これらのコーティング用組成物をビヒクル
として顔料を加えて塗料化しようとするとさらに安定性
が悪くなり、塗料化できないなどの欠点があった。

【０００５】特開昭６４−１６８号公報では、塗装直前
に、アルコキシシランの部分加水分解、部分縮合物に硬
化剤と称して水と触媒とを加え、アルコキシ基をシラノ
ール基に変換するコーティング剤が提案されている。こ
の様にして得られるコーティング剤は、貯蔵安定性が良
く、顔料を加えて塗料化しても比較的安定であるが、所
要の被膜特性を得るためには、前述のコーティング剤と
同様に、約１００℃以上の高温もしくは長時間の加熱処
理による焼付けが必要であり、基材の成形方法や寸法、
耐熱性または屋外などの場所によっては適用できない。

【０００６】一方、耐熱塗料あるいは耐候性塗料用のビ
ヒクルとしてシリコーンレジンが知られている。これら
の多くはシラノール基含有ポリシロキサンからなってお
り、一般にこのようなシラノール基含有オルガノポリシ
ロキサンはオルガノクロロシラン類を加水分解してトル
エンあるいはキシレン溶液にしている場合が多く、また
オルガノアルコキシシランを用いてもその加水分解物が
トルエンあるいはキシレンに溶解するまで、シラノール
基を縮合反応させている。このようにして得られたシリ
コーンレジン溶液は顔料を練り込んで塗料にしても、そ
の塗料の安定性が良い。しかし、このシリコーンレジン
溶液を用いた塗料は、前述のコーティング剤と同様に、
加熱硬化被膜を形成するのに高温で長時間処理しなけれ
ばならないという欠点がある。さらには長時間加熱処理
してもその被膜硬度を高めるには限界があり、耐久性被
膜としては不十分な特性である。

【０００７】上述したような欠点を解消する目的で、特
開昭６３−２６８７７２号公報には、ケイ素アルコキシ
ドを主体としたプレポリマーと硬化触媒および水からな
り常温近傍で硬化するコーティング剤が提案されてい
る。しかし、このコーティング剤は、塗装性および硬化
性が悪く、しかもその硬化性が湿度に影響されやすいな
どの欠点がある。

【０００８】このコーティング剤の欠点を解消する目的
で、特開平４−１７５３８８号公報には、コロイダルシ
リカを分散したケイ素アルコキシドのプレポリマーとシ
ラノール基含有ポリオルガノシロキサンおよび触媒から
なり常温近傍で硬化するコーティング剤が提案されてい
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述の特開
平４−１７５３８８号公報に記載のコーティング剤は、
使用可能時間が短かったり、常温で硬化させた場合、硬
化剤としての水の量によっては充分な被膜硬度が得られ
なかったりする等の問題があった。そこで、この発明
は、常温で硬化乾燥するとともに比較的低温における加
熱促進による硬化も可能であり、耐熱性、耐候性、平滑
性等に優れた被膜を形成することができるとともに、常
温で硬化しても被膜硬度が高く、しかも使用可能時間の
長いコーティング用組成物を提供することを課題とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】発明者らは、前記課題を
解決するため、鋭意検討した。その結果、溶媒あるいは
水に分散されたコロイダルシリカ中でアルコキシシラン
等の加水分解性オルガノシランを部分加水分解してなる
シリカ分散オリゴマーと、シラノール基含有ポリオルガ
ノシロキサンと、触媒とを必須成分とするコーティング
用組成物において、前記シリカ分散オリゴマーとして、
加水分解性オルガノシランのモノマーを含有するシリカ
分散オリゴマーを用いたコーティング用組成物が、前記
従来のコーティング剤の欠点を解消する優れた性能を示
すことを見いだし、本発明を完成するに至った。

【００１１】したがって、この発明にかかるコーティン
グ用組成物は、（Ａ）一般式：Ｒ¹ _nＳｉＸ_4-n …（Ｉ）（式中、Ｒ¹は同一または異種の置換もしくは非置換の
炭素数１〜８の１価炭化水素基を示し、ｎは０〜３の整
数、Ｘは加水分解性基を示す。）で表わされる加水分解
性オルガノシランを、有機溶媒および／または水に分散
したコロイダルシリカ中で、Ｘ１モルに対し水０．２〜
０．５モルを使用する条件下で、部分加水分解してなる
オリゴマー成分と、前記一般式（Ｉ）で表わされる加水
分解性オルガノシランのモノマー成分とを、これらオリ
ゴマー成分とモノマー成分との合計量に対する前記モノ
マー成分の量が１０〜５０重量％になる割合で含有する
シリカ分散オルガノシラン溶液、（Ｂ）平均組成式：Ｒ² _aＳｉ(ＯＨ)_bＯ_(4-a-b)/2 …（II）（式中、Ｒ²は同一または異種の置換もしくは非置換の
炭素数１〜８の１価炭化水素基を示し、ａおよびｂはそ
れぞれ０．２≦ａ≦２、０．０００１≦ｂ≦３、ａ＋ｂ
＜４の関係を満たす数である。）で表わされるシラノー
ル基含有ポリオルガノシロキサン、および、（Ｃ）硬化触媒を必須成分とし、（Ａ）成分において、シリカを固形分
として５〜５０重量％含有し、加水分解性オルガノシラ
ンの少なくとも５０モル％がｎ＝１のオルガノシランで
あり、（Ａ）成分４０〜９０重量部に対して（Ｂ）成分
６０〜１０重量部が配合されている（ただし、（Ａ）成
分と（Ｂ）成分の合計は１００重量部である）ものであ
る。

【００１２】この明細書中、「〜」は以上以下を表す。
この発明で用いられる（Ａ）成分中、オリゴマー成分
は、被膜形成に際して、硬化反応に預かる官能性基とし
ての加水分解性基Ｘを有するベースポリマーの主成分で
ある。このオリゴマー成分は、有機溶媒、水またはこれ
らの混合溶媒に分散したコロイダルシリカ中で、前記一
般式（Ｉ）で表される加水分解性オルガノシランの１種
または２種以上を、前記コロイダルシリカ中の水あるい
は別途添加された水により、部分加水分解することで得
られるものである。

【００１３】（Ａ）成分中、モノマー成分は、被膜形成
に際して、硬化反応に預かる官能性基としての加水分解
性基Ｘを有する成分であるとともに、コーティング用組
成物の安定性を長期的に確保してコーティング用組成物
の使用可能時間を長くするために用いられる成分であ
る。このモノマー成分としては、前記一般式（Ｉ）で表
される加水分解性オルガノシランのモノマーが１種また
は２種以上用いられる。この加水分解性オルガノシラン
モノマーは、前記一般式（Ｉ）で表されるものであれ
ば、前記オリゴマー成分の原料として用いられる加水分
解性オルガノシランと同一種であっても異種であっても
よい。

【００１４】前記一般式（Ｉ）で表される加水分解性オ
ルガノシラン中の基Ｒ¹は炭素数１〜８の置換または非
置換の１価の炭化水素基を示し、例えば、メチル基、エ
チル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル
基、ヘプチル基、オクチル基などのアルキル基；シクロ
ペンチル基、シクロヘキシル基などのシクロアルキル
基；２−フェニルエチル基、３−フェニルプロピル基な
どのアラルキル基；フェニル基、トリル基などのアリー
ル基；ビニル基、アリル基などのアルケニル基；クロロ
メチル基、γ−クロロプロピル基、3,3,3-トリフルオロ
プロピル基などのハロゲン置換炭化水素基；およびγ−
メタクリロキシプロピル基、γ−グリシドキシプロピル
基、３，４−エポキシシクロヘキシルエチル基、γ−メ
ルカプトプロピル基などの置換炭化水素基；などを例示
することができる。これらの中でも、合成の容易さ、あ
るいは入手の容易さから炭素数１〜４のアルキル基およ
びフェニル基が好ましい。

【００１５】加水分解性基Ｘとしては、アルコキシ基、
アセトキシ基、オキシム基、エノキシ基、アミノ基、ア
ミノキシ基、アミド基などが挙げられる。これらの中で
も、入手の容易さおよびシリカ分散オリゴマー溶液を調
製しやすいことからアルコキシ基が好ましい。このよう
な加水分解性オルガノシランとしては、前記一般式
（Ｉ）中のｎが０〜３の整数であるモノ−、ジ−、トリ
−、テトラ−の各官能性の、アルコキシシラン類、アセ
トキシシラン類、オキシムシラン類、エノキシシラン
類、アミノシラン類、アミノキシシラン類、アミドシラ
ン類などが挙げられる。これらの中でも、入手の容易さ
およびシリカ分散オルガノシランオリゴマー溶液を調製
しやすいことからアルコキシシラン類が好ましい。

【００１６】特に、ｎ＝０のテトラアルコキシシランと
しては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン
などが例示でき、ｎ＝１のオルガノトリアルコキシシラ
ンとしては、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、フェ
ニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラ
ン、3,3,3-トリフルオロプロピルトリメトキシシランな
どが例示できる。また、ｎ＝２のジオルガノジアルコキ
シシランとしては、ジメチルジメトキシシラン、ジメチ
ルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジ
フェニルジエトキシシラン、メチルフェニルジメトキシ
シランなどが例示でき、ｎ＝３のトリオルガノアルコキ
シシランとしては、トリメチルメトキシシラン、トリメ
チルエトキシシラン、トリメチルイソプロポキシシラ
ン、ジメチルイソブチルメトキシシランなどが例示でき
る。さらに、一般にシランカップリング剤と呼ばれるオ
ルガノシラン化合物もアルコキシシラン類に含まれる。

【００１７】一般式（Ｉ）で表される、これらの加水分
解性オルガノシランのうち、５０モル％以上がｎ＝１の
３官能性のものであることが必要である。この３官能性
のオルガノシランの割合は、好ましくは６０モル％以上
であり、より好ましくは７０モル％以上である。これが
５０モル％未満では十分な被膜硬度が得られないと共
に、乾燥硬化性が劣り易いことがある。

【００１８】（Ａ）成分中のコロイダルシリカは、この
発明のコーティング用組成物の硬化被膜の硬度を高くす
るとともに、優れた耐クラック性と耐沸騰水性を得るた
めに必須のものである。このコロイダルシリカとして
は、水、有機溶媒またはこれらの混合溶媒に分散したコ
ロイダルシリカが使用される。一般にこの様なコロイダ
ルシリカは、固形分としてのシリカを２０〜５０重量％
含有しており、この値からシリカ配合量を決定できる。

【００１９】水に分散したコロイダルシリカ（以下、
「水分散コロイダルシリカ」と称する）を使用する場
合、固形分以外の成分として存在する水は、（Ａ）成分
の有機ケイ素化合物の加水分解に用いることができる。
これらは通常水ガラスから作られるが、このようなコロ
イダルシリカは市販品を容易に入手することができる。
有機溶媒に分散したコロイダルシリカ（以下、「有機溶
媒分散コロイダルシリカ」と称する）は、前記水分散コ
ロイダルシリカの水を有機溶媒と置換することで容易に
調製することができる。このような有機溶媒分散コロイ
ダルシリカも水分散コロイダルシリカと同様に市販品と
して容易に入手する事ができる。コロイダルシリカが分
散している有機溶媒の種類は、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
タノール等の低級脂肪族アルコール類；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の
誘導体；ジアセトンアルコール等を挙げることができ、
これらからなる群より選ばれた１種もしくは２種以上の
ものを使用することができる。これらの親水性有機溶媒
と併用してトルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチ
ル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メ
チルエチルケトオキシムなども用いることができる。

【００２０】（Ａ）成分中において、コロイダルシリカ
は、シリカ固形分として５〜５０重量％の範囲で含有さ
れる。好ましくは１０〜４０重量％の範囲である。含有
量が５重量％未満または５０重量％超であると、所望の
被膜性能が得られない。（Ａ）成分中、オリゴマー成分
は、前述のように、原料の加水分解性オルガノシラン
を、水および／または有機溶媒に分散したコロイダルシ
リカ中で部分加水分解してなるものである。この加水分
解の際、水の使用量は、オリゴマー原料の加水分解性オ
ルガノシランの有する加水分解性基（Ｘ）１モルに対し
て水０．２〜０．５モルである。その割合が０．２モル
未満だと十分な部分加水分解物が得られず、０．５モル
を越えると部分加水分解物の安定性が悪くなることがあ
る。部分加水分解する方法は、特に限定されず、加水分
解性オルガノシランとコロイダルシリカとを混合して、
必要量の水を添加配合すればよく、このとき、部分加水
分解反応は常温で進行する。部分加水分解反応を促進さ
せるため６０〜１００℃に加温してもよい。また、部分
加水分解反応を促進させる目的で、塩酸、酢酸、ハロゲ
ン化シラン、クロロ酢酸、クエン酸、安息香酸、ジメチ
ルマロン酸、蟻酸、プロピオン酸、グルタル酸、グリコ
ール酸、マレイン酸、マロン酸、トルエンスルホン酸、
シュウ酸などの有機酸または無機酸を触媒に用いてもよ
い。

【００２１】（Ａ）成分中、モノマー成分は、このモノ
マー成分と前記オリゴマー成分との合計量に対して１０
〜５０重量％の割合で含有される。モノマー成分の量が
１０重量％未満だと、コーティング用組成物の長期的な
安定性が得られず、そのため、コーティング用組成物の
使用可能時間が短くなる。また、５０重量％を超える
と、所望の被膜硬度が得られなくなる。

【００２２】このモノマー成分は、特に限定されるわけ
ではないが、通常、前記オリゴマー成分を調製した後、
その反応溶液（オリゴマー成分を含むシリカ分散溶液）
に添加混合され、これにより（Ａ）成分が調製される。
（Ａ）成分は、長期的に安定して性能を得るためには、
液のｐＨを２．０〜７．０、好ましくは２．５〜６．
５、より好ましくは３．０〜６．０にするとよい。ｐＨ
がこの範囲外であると、特に水の使用量が加水分解性基
（Ｘ）１モルに対し０．３モル以上で（Ａ）成分の長期
的な性能低下が著しくなることがある。（Ａ）成分のｐ
Ｈがこの範囲外にあるときは、この範囲より酸性側であ
れば、アンモニア、エチレンジアミン等の塩基性試薬を
添加して調整すれば良く、塩基性側のときも塩酸、硝
酸、酢酸等の酸性試薬を用いて調整すれば良い。しか
し、その調整方法は特に限定されるものではない。

【００２３】（Ｂ）成分のシラノール基含有ポリオルガ
ノシロキサンは、本発明の特徴をなす重要な成分であ
る。この（Ｂ）成分は、平均組成式：Ｒ² _aＳｉ(ＯＨ)_bＯ_(4-a-b)/2 …（II）（式中、Ｒ²は同一または異種の置換もしくは非置換の
炭素数１〜８の１価炭化水素基を示し、ａおよびｂはそ
れぞれ０．２≦ａ≦２、０．０００１≦ｂ≦３、ａ＋ｂ
＜４の関係を満たす数である。）で表すことが出来る。
式中、Ｒ²としては、前記一般式（Ｉ）中のＲ¹と同じ
ものが例示されるが、好ましくは、炭素数１〜４のアル
キル基、フェニル基、ビニル基、γ−グリシドキシプロ
ピル基、γ−メタクリロキシプロピル基、３，３，３−
トリフルオロプロピル基などの置換炭化水素基、より好
ましくはメチル基およびフェニル基である。また、式
中、ａおよびｂは、それぞれ上記の関係を満たす数であ
り、ａが０．２未満またはｂが３を超えると硬化被膜に
クラックを生じるなどの不都合があり、また、ａが２を
超え４以下の場合またはｂが０．０００１未満では硬化
がうまく進行しない。

【００２４】このようなシラノール基含有ポリオルガノ
シロキサンは、たとえば、メチルトリクロロシラン、ジ
メチルジクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、ジ
フェニルジクロロシラン、もしくはこれらに対応するア
ルコキシシランの１種もしくは２種以上の混合物を公知
の方法により大量の水で加水分解することで得ることが
できる。シラノール基含有ポリオルガノシロキサンを得
るために、アルコキシシランを用いて公知の方法で加水
分解した場合、加水分解されないアルコキシ基が微量に
残る場合がある。つまり、シラノール基と極微量のアル
コキシ基が共存するようなポリオルガノシロキサンが得
られる事もあるが、この発明では、この様なポリオルガ
ノシロキサンを用いても差支えない。

【００２５】（Ｃ）成分である硬化触媒は、前述の
（Ａ）成分と（Ｂ）成分との縮合反応を促進し、被膜を
硬化させるものである。このような触媒としては、アル
キルチタン酸塩、オクチル酸錫およびジブチル錫ジラウ
レート、ジオクチル錫ジマレート等のカルボン酸の金属
塩；ジブチルアミン−２−ヘキソエート、ジメチルアミ
ンアセテート、エタノールアミンアセテート等のアミン
塩；酢酸テトラメチルアンモニウム等のカルボン酸第４
級アンモニウム塩；テトラエチルペンタミンのようなア
ミン類；Ｎ−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルト
リメトキシシラン、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等のアミン系シランカ
ップリング剤；ｐ−トルエンスルホン酸、フタル酸、塩
酸等の酸類；アルミニウムアルコキシド、アルミニウム
キレート等のアルミニウム化合物、水酸化カリウムなど
のアルカリ触媒；テトライソプロピルチタネート、テト
ラブチルチタネート、チタニウムテトラアセチルアセト
ネート等のチタニウム化合物、メチルトリクロロシラ
ン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルモノクロロシ
ラン等のハロゲン化シラン等があるが、（Ａ）成分と
（Ｂ）成分との縮合反応の促進に有効なものであれば、
特に制限はない。

【００２６】（Ａ）成分および（Ｂ）成分の配合割合
は、（Ａ）成分４０〜９０重量部に対して（Ｂ）成分６
０〜１０重量部であり、好ましくは（Ａ）成分４５〜８
５重量部に対して（Ｂ）成分５５〜１５重量部、より好
ましくは（Ａ）成分５０〜８０重量部に対して（Ｂ）成
分５０〜２０重量部である（ただし、（Ａ）成分と
（Ｂ）成分の合計は１００重量部である）。（Ａ）成分
が４０重量部未満であると充分な被膜硬度が得られな
い。一方、（Ａ）成分が９０重量部を超えると硬化性が
不安定になり、かつ、良好な被膜が得られなくなること
がある。

【００２７】（Ｃ）成分の添加量は、（Ａ）成分と
（Ｂ）成分との合計１００重量部に対して０．０００１
〜１０重量部であることが好ましい。より好ましくは
０．０００５〜８重量部であり、最も好ましくは０．０
００７〜５重量部である。（Ｃ）成分の添加量が０．０
００１重量部未満だと常温で硬化しないことがあり、ま
た、１０重量部を越えると耐熱性、耐候性が悪くなるこ
とがある。

【００２８】この発明のコーティング用組成物は、取り
扱いの容易さから各種有機溶媒で希釈されて使用でき
る。有機溶媒の種類は、（Ａ）成分あるいは（Ｂ）成分
の一価炭化水素基の種類もしくは分子量の大きさによっ
て選定することができる。このような有機溶媒として
は、コロイダルシリカの分散溶媒として前述したもの等
を挙げることができ、それらの中から選ばれた１種もし
くは２種以上のものを使用することができる。

【００２９】本発明のコーティング用組成物の保存方法
としては、（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）成分をそれぞれ
保存する３包装形をとるのが一般的であるが、（Ａ）成
分と（Ｃ）成分の混合成分と（Ｂ）成分とを分けて２包
装形としておき、使用時に両者を混合するか、すべての
成分を混合して一容器内に保存する１包装形とすること
も可能である。但し、（Ａ）成分と（Ｃ）成分を混合し
て保存する場合は、（Ａ）成分のｐＨを２〜７に調整し
た後、（Ｃ）成分を加えることが好ましく、さらには、
（Ａ）成分のオルガノシランの加水分解性基（Ｘ）１モ
ルに対する水の使用量は０．３モル以下が好ましい。

【００３０】この発明のコーティング用組成物は、ポリ
カーボネート樹脂、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂などのプ
ラスチック；アルミニウム、ステンレス、銅、鉄、ジュ
ラルミンなどの金属：紙；木材；ガラス；セメント・石
膏などで作られた壁材；などの表面保護用に適用できる
他、アクリル系、アルキッド系、ポリエステル系、エポ
キシ系、ウレタン系等の塗料による塗膜の表面保護用に
も適用できる。

【００３１】この発明のコーティング用組成物により形
成される被膜の厚みについては、特に限定されるわけで
はないが、所望の硬化性および被膜硬度を得るために
は、０．１〜３５μｍであれば良い。被膜の平滑性を考
えると、より好ましくは１〜３０μｍである。本発明の
コーティング用組成物は、通常の塗布方法でコーティン
グすることができ、例えば、刷毛塗り、スプレー、浸
漬、フロー、ロール、カーテン、ナイフコート等の各種
塗布方法を選択することができる。また、有機溶媒での
希釈割合は特に制限はなく必要に応じて希釈割合を決定
すれば良い。

【００３２】この発明のコーティング用組成物には、必
要に応じて、レベリング剤、増粘剤、顔料、染料、アル
ミペースト、ガラスフリット、金属粉、抗酸化剤、紫外
線吸収剤等を、発明の目的の達成に悪影響を与えない範
囲内で添加することができる。

【００３３】

【作用】前記特定の（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）成分を
必須成分として含ませると、湿度の影響をほとんど受け
ずに、常温で硬化乾燥させることが可能になるととも
に、比較的低温における加熱促進により硬化させること
も可能になる。しかも、耐熱性、耐候性、平滑性等に優
れた被膜を形成する。また、（Ａ）成分中に、加水分解
性オルガノシランのオリゴマーに加えて、加水分解性オ
ルガノシランのモノマーが前記所定量含有されると、常
温で硬化させても被膜硬度が高くなるとともに、コーテ
ィング用組成物の安定性が長期的に確保され、コーティ
ング用組成物の使用可能時間が長くなる。

【００３４】

【実施例】以下に、この発明の具体的な実施例および比
較例を挙げてさらに詳述するが、この発明は下記実施例
に限定されない。実施例中、特に断らない限り、「部」
はすべて「重量部」を、「％」はすべて「重量％」を表
す。まず、（Ａ）成分の調製方法の例を説明する。

【００３５】−調製例Ａ−１− 攪拌機、加温ジャケット、コンデンサーおよび温度計を
取付けたフラスコ中に、メタノール分散コロイダルシリ
カゾルＭＡ−ＳＴ〔粒子径１０〜２０ｍμ、固形分３０
％、日産化学工業社製）１００部、メチルトリメトキシ
シラン（オリゴマー原料としてのオルガノシラン）６０
部、水５部および１％塩酸水溶液２部を投入し、攪拌し
ながら６５℃の温度で約５時間かけて部分加水分解反応
を行い、冷却後、反応液にトルエン３８部およびメチル
トリメトキシシラン（オルガノシランモノマー）１０部
を加え混合することにより、平均分子量約６７０のオル
ガノシランオリゴマーと、オルガノシランモノマーとを
含むシリカ分散溶液（室温で４８時間放置したときの固
形分２８％）を得た。以下、これをＡ−１と称する。

【００３６】なお、分子量は、ＧＰＣ（ゲル浸透クロマ
トグラフィー）により、測定機種名ＨＬＣ−８０２０
（東ソー株式会社製）を用いて、標準ポリスチレンで検
量線を作成し、測定したものである。以後の分子量も同
様の方法で測定した。 −調製例Ａ−２〜Ａ−６− 調製例Ａ−１において、原料の配合を表１および２に示
す通りとしたこと以外は調製例Ａ−１と同様にして、オ
ルガノシランオリゴマーとオルガノシランモノマーとを
含むシリカ分散溶液を得た。以下、これらの溶液をＡ−
２〜Ａ−６と称する。

【００３７】

【表１】

【００３８】

【表２】

【００３９】上記表１および２中、メタノール分散コロ
イダルシリカは前述のメタノール分散コロイダルシリカ
ゾルＭＡ−ＳＴであり、ＩＰＡ分散コロイダルシリカは
イソプロピルアルコール分散コロイダルシリカゾルＩＰ
Ａ−ＳＴ〔粒子径１０〜２０ｍμ、固形分３０％、水分
０．５％、日産化学工業社製〕である。次に（Ｂ）成分
の調製方法の例を説明する。

【００４０】−調製例Ｂ−１− 攪拌機、加温ジャケット、コンデンサー、滴下ロートお
よび温度計を取付けたフラスコにメチルトリイソプロポ
キシシラン２２０部（１モル）とトルエン１５０部との
混合液を計り取り、この混合液に１％塩酸水溶液１０８
部を２０分かけて攪拌下で滴下して、メチルトリイソプ
ロポキシシランを加水分解した。滴下終了から４０分後
に攪拌を止め、反応液を分液ロートに入れて静置した。
すると、二層に分離した。これらの層のうちの、少量の
塩酸を含んだ下層の水・イソプロピルアルコールの混合
液を分液除去し、後に残ったトルエンの樹脂溶液から塩
酸を水洗除去し、さらにトルエンを減圧除去した後、残
留物をイソプロピルアルコールで希釈することにより、
平均分子量約２０００のシラノール基含有ポリオルガノ
シロキサンのイソプロピルアルコール４０％溶液を得
た。以下、これをＢ−１と称する。

【００４１】−調製例Ｂ−２− 攪拌機、加温ジャケット、コンデンサー、滴下ロートお
よび温度計を取付けたフラスコに水１０００部、アセト
ン５０部を計り取り、その混合溶液中に、メチルトリク
ロロシラン４４．８部（０．３モル）、ジメチルジクロ
ロシラン３８．７部（０．３モル）、フェニルトリクロ
ロシラン８４．６部（０．４モル）をトルエン２００部
に溶解したものを攪拌下で滴下しながら加水分解した。
滴下終了から４０分後に攪拌を止め、反応液を分液ロー
トに入れて静置した。すると、二層に分離した。これら
の層のうちの、下層の塩酸水を分液除去し、後に残った
上層のポリオルガノシロキサンのトルエン溶液を減圧ス
トリッピングにかけ、この溶液中に残存している水と塩
酸を過剰のトルエンとともに留去して除去することによ
り、平均分子量約３０００のシラノール基含有ポリオル
ガノシロキサンのトルエン６０％溶液を得た。以下、こ
れをＢ−２と称する。

【００４２】−実施例１〜５および比較例１〜２− 表３〜４に示す成分を同表に示す配合で混合して、各コ
ーティング用組成物を得た。これらのコーティング用組
成物の安定性（使用可能時間）を、Ａ、Ｂ、Ｃ成分の混
合後のゲル化時間で評価した。また、アルミニウム熔射
したテストピース（商品名アルスター、日本テストパネ
ル社製）に各コーティング用組成物を、スプレー塗装で
約１０μｍの硬化被膜厚になるように塗布し、常温で硬
化させ、一週間後に被膜特性を試験した。

【００４３】被膜特性の試験は以下の評価方法に拠っ
た。密着性（碁盤目剥離試験）：基材への密着性を碁盤目セ
ロハン粘着テープ（セロテープ）剥離試験により調べ、
１００個の碁盤目のうち基材に残存している碁盤目数で
示した。被膜硬度：鉛筆硬度試験法（ＪＩＳＫ５４００に準ず
る。）耐溶剤性（硬化性）：トルエンを含ませたガーゼで被膜
を軽く押さえて往復で１００回擦り、そのときの被膜の
状態を観察して変化のないものを硬化性良好とした。

【００４４】耐沸騰水性（耐クラック性）：試験片を水
道水で１６時間煮沸した後、試験片を１時間放置して被
膜の状態を観察し、クラック発生等の変化のないものを
良好とした。耐候性：サンシャインウエザオメーター（ＪＩＳＫ５
４００に準ずる。）で２５００時間照射後、被膜状態を
観察して変化のないものを良好とした。

【００４５】光沢：鏡面光沢度測定法（ＪＩＳＫ５４
００に準ずる。）により、色差計（日本電色工業株式会
社製、Ｚ−Σ８０）を用い、６０度鏡面光沢を測定し
た。以上の試験の結果を表３〜４に示す。

【００４６】

【表３】

【００４７】

【表４】

【００４８】表３〜４にみるように、実施例のコーティ
ング用組成物は、比較例のものに比べて、常温で硬化さ
せたときの被膜が密着性、被膜硬度、耐溶剤性（硬化
性）、耐沸騰水性（耐クラック性）、耐候性および光沢
のいずれも不足なく優れており、しかも使用可能時間が
長いことが確認された。

【００４９】

【発明の効果】この発明にかかるコーティング用組成物
は、前記特定の（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）を必須成分
とするものであるため、乾燥性が速く、湿度の影響をほ
とんど受けずに、常温硬化するとともに加熱硬化も可能
である。その硬化被膜は、密着性、耐溶剤性（硬化
性）、光沢、耐沸騰水性（耐クラック性）、平滑性、耐
熱性および耐候性等に優れるとともに、常温で硬化させ
たものであっても硬度が高い。

【００５０】この発明のコーティング用組成物は、前述
のように常温硬化も加熱硬化も可能であるため、幅広い
乾燥条件範囲（環境）または温度範囲で使用できるの
で、耐熱性のない基体に対しても塗装でき、熱のかけら
れない作業現場でも塗装できる。このコーティング用組
成物は、また、使用可能時間の長いものである。そのた
め、その工業的、産業的価値は極めて大きい。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）一般式：Ｒ¹ _nＳｉＸ_4-n …（Ｉ）（式中、Ｒ¹は同一または異種の置換もしくは非置換の
炭素数１〜８の１価炭化水素基を示し、ｎは０〜３の整
数、Ｘは加水分解性基を示す。）で表わされる加水分解
性オルガノシランを、有機溶媒および／または水に分散
したコロイダルシリカ中で、Ｘ１モルに対し水０．２〜
０．５モルを使用する条件下で、部分加水分解してなる
オリゴマー成分と、前記一般式（Ｉ）で表わされる加水
分解性オルガノシランのモノマー成分とを、これらオリ
ゴマー成分とモノマー成分との合計量に対する前記モノ
マー成分の量が１０〜５０重量％になる割合で含有する
シリカ分散オルガノシラン溶液、（Ｂ）平均組成式：Ｒ² _aＳｉ(ＯＨ)_bＯ_(4-a-b)/2 …（II）（式中、Ｒ²は同一または異種の置換もしくは非置換の
炭素数１〜８の１価炭化水素基を示し、ａおよびｂはそ
れぞれ０．２≦ａ≦２、０．０００１≦ｂ≦３、ａ＋ｂ
＜４の関係を満たす数である。）で表わされるシラノー
ル基含有ポリオルガノシロキサン、および、（Ｃ）硬化触媒を必須成分とし、（Ａ）成分において、シリカを固形分
として５〜５０重量％含有し、加水分解性オルガノシラ
ンの少なくとも５０モル％がｎ＝１のオルガノシランで
あり、（Ａ）成分４０〜９０重量部に対して（Ｂ）成分
６０〜１０重量部が配合されている（ただし、（Ａ）成
分と（Ｂ）成分の合計は１００重量部である）コーティ
ング用組成物。