JPH0786183B2 - Coating composition for coating - Google Patents

Coating composition for coating

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JPH0786183B2
JPH0786183B2 JP16450589A JP16450589A JPH0786183B2 JP H0786183 B2 JPH0786183 B2 JP H0786183B2 JP 16450589 A JP16450589 A JP 16450589A JP 16450589 A JP16450589 A JP 16450589A JP H0786183 B2 JPH0786183 B2 JP H0786183B2
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JP
Japan
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coating
weight
colloidal silica
group
composition
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JP16450589A
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JPH0331380A (en
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範昭 徳安
宏 山中
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Daihachi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Daihachi Chemical Industry Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は,金属,セラミックス,ガラス,セメントなど
の表面に,耐熱性,耐摩耗性,耐薬品性,耐候性などに
優れ,高硬度,高光沢の,厚い被覆膜を形成し得,かつ
長期保存安定性に優れたシリコーン系の被覆用塗料組成
物に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention has excellent heat resistance, abrasion resistance, chemical resistance, weather resistance, high hardness, and the like on the surface of metal, ceramics, glass, cement, etc. The present invention relates to a silicone-based coating composition for coating, which can form a high-gloss, thick coating film and has excellent long-term storage stability.

(従来の技術) 金属やセラミックスなどの各種成形体表面をシリコーン
系のポリマー組成物で被覆して平滑性を与え,あるい
は,耐擦傷性,耐薬品性,耐食性,耐候性,耐水性など
を向上させることが行われている。例えば、特開昭53−
88099号公報には,メチルトリクロロシランをアミンの
存在下,ケトン−エーテル系溶媒中で加水分解・重合さ
せて得られるメチルポリシルセスキオキサン(シルセス
キオキサンとは,珪素原子に対する酸素原子数の比が1.
5であるシロキサンを指していう)が開示されている。
このメチルポリシルセスキオキサンは分子量が約9000〜
100,000であり,有機溶媒に可溶である。このメチルポ
リシルセスキオキサンを含む塗料を用いて被覆膜を形成
すると,該膜は400℃以上の耐熱性を有する。しかし,
硬化のために200℃で2時間以上という長時間を必要と
するため実用的でない。さらに,硬化時の脱水反応によ
り体積の収縮が起こるため,膜を厚くするとひび割れが
生じるという欠点がある。
(Prior art) The surface of various molded products such as metals and ceramics is coated with a silicone-based polymer composition to provide smoothness, or scratch resistance, chemical resistance, corrosion resistance, weather resistance and water resistance are improved. Is being done. For example, JP-A-53-
In 88099, methylpolysilsesquioxane (silsesquioxane means the number of oxygen atoms to a silicon atom) obtained by hydrolyzing and polymerizing methyltrichlorosilane in a ketone-ether solvent in the presence of an amine. The ratio of 1.
5, referred to as siloxane).
This methyl polysilsesquioxane has a molecular weight of approximately 9,000-
It is 100,000 and soluble in organic solvents. When a coating film is formed using this paint containing methylpolysilsesquioxane, the film has heat resistance of 400 ° C. or higher. However,
It is not practical because it requires a long time of 2 hours or more at 200 ° C for curing. Furthermore, since the volume contracts due to the dehydration reaction at the time of curing, there is a defect that cracking occurs when the film is thickened.

特公昭53−5042号公報には,メチルトリメトキシシラン
を水性コロイダルシリカに加え,有機酸でpH調整して得
られる反応縮合物,および顔料(体質顔料)を含む塗料
組成物が開示されている。この反応によれば,メチルト
リメトキシシランの加水分解・縮合が進行し,同時にコ
ロイダルシリカのシリカ粒子表面の活性シラノールも縮
合反応に関与する。従って,加水分解・縮合反応を過度
に進行させると,シリカ粒子表面の活性シラノールが反
応に関与して,シリカ粒子の凝集・ゲル化が起こりやす
い。そのため,反応条件を極めて温和な条件に設定する
必要がある。しかも,得られた塗料は加水分解に必要と
される水の量よりもはるかに多量の水が存在するため安
定性に乏しく,従って,調製後24時間以内に使用しなけ
ればならない。さらに,被覆膜を形成するときの造膜成
分であるメチルトリメトキシシラン縮合物の縮合度が低
いため,3μm以上の膜厚とするとクラックが生じるとい
う欠点がある。被覆膜表面の平滑性も劣り,光沢も悪
い。
Japanese Patent Publication No. 53-5042 discloses a coating composition containing a reaction condensate obtained by adding methyltrimethoxysilane to aqueous colloidal silica and adjusting the pH with an organic acid, and a pigment (extrinsic pigment). . According to this reaction, the hydrolysis and condensation of methyltrimethoxysilane proceed, and at the same time, the active silanol on the surface of the silica particles of colloidal silica also participates in the condensation reaction. Therefore, when the hydrolysis / condensation reaction proceeds excessively, the active silanol on the surface of the silica particles participates in the reaction, and the silica particles are likely to aggregate / gel. Therefore, it is necessary to set the reaction conditions to extremely mild conditions. Moreover, the resulting paint is poorly stable due to the presence of much more water than is needed for hydrolysis and therefore must be used within 24 hours of preparation. Further, since the condensation degree of the methyltrimethoxysilane condensate, which is a film forming component when forming the coating film, is low, there is a drawback that cracks occur when the film thickness is 3 μm or more. The surface of the coating film is inferior in smoothness and gloss is poor.

特開昭62−105987号公報には,テトラアルキルシリケー
トとオルガノシリカゾルの混合物に酸の水溶液を加えて
得られる反応混合物でなる塗料組成物が開示されてい
る。この塗料はセラミック基板の表面を被覆して平滑性
を与えるために使用される。この組成物は調製時に添加
する水の量および添加速度によって,得られるポリマー
の分子量などを制御し得るという利点がある。さらに,
四官能性であるテトラアルキルシリケートを使用するた
め,上記組成物を使用して得られる被覆膜は耐熱性に極
めて優れる。しかし,上記テトラアルキルシルケートと
水との反応によって生じたシラノール基に,オルガノシ
リカゾルのシリカ粒子が反応し,該シリカ粒子の凝集や
ゲル化が起こる,という欠点は,上記メチルトリメトキ
シランおよび水性コロイダルシリカを使用する特公昭53
−5042号公報の場合と同様である。さらに,この組成物
を調製するときには,添加する水の量を調整してテトラ
アルキルシリケートの加水分解を制御し,アルコキシ基
を残して,得られる反応混合物の安定化をはかってい
る。このように,ポリマー中にアルコキシ基が残留する
ため,この塗料を使用して被覆膜を形成するためには塗
膜の硬化時にアルコキシ基を脱離させる必要がある。そ
のため,硬化時に500℃以上という高温を使用して焼成
するという後工程を必要とする。
JP-A-62-105987 discloses a coating composition comprising a reaction mixture obtained by adding an aqueous solution of an acid to a mixture of tetraalkyl silicate and organosilica sol. This paint is used to coat the surface of the ceramic substrate to provide smoothness. This composition has an advantage that the molecular weight of the obtained polymer can be controlled by the amount of water added at the time of preparation and the addition rate. further,
Since the tetrafunctional tetraalkyl silicate is used, the coating film obtained by using the above composition is extremely excellent in heat resistance. However, the disadvantage that the silica particles of the organosilica sol react with the silanol groups generated by the reaction of the tetraalkyl silicate and water, causing aggregation and gelation of the silica particles. Japanese Patent Publication Sho 53 using colloidal silica
This is similar to the case of the −5042 publication. Furthermore, when this composition is prepared, the amount of water added is adjusted to control the hydrolysis of the tetraalkyl silicate, leaving the alkoxy groups in place to stabilize the resulting reaction mixture. Thus, since the alkoxy group remains in the polymer, it is necessary to eliminate the alkoxy group when the coating film is cured in order to form a coating film using this paint. Therefore, a post-process of baking at a high temperature of 500 ° C or higher is required during curing.

上記組成物の改良を目的として,発明者らは,すでにア
ルコキシシランを加水分解・縮合させて得られる所定の
分子量の縮合物と,オルガノシリカゾルとの反応により
得られる塗料組成物を提案している(特願昭62−331028
号公報)。
For the purpose of improving the above composition, the inventors have already proposed a coating composition obtained by reacting a condensate of a predetermined molecular weight obtained by hydrolyzing and condensing an alkoxysilane with an organosilica sol. (Japanese Patent Application Sho 62-331028
Issue).

この塗料組成物は,上記所定の分子量を有する縮合物を
使用して調整されるため,該縮合物がオルガノシリカゾ
ルのシリカ粒子と反応して,均一で安定な組成物とな
る。しかし,上記オルガノシリカゾルは,シリカ粒子の
表面が分散媒であるアルコールなどによりアルコキシ化
されているために反応性に乏しい。反応性を高めるため
に反応温度を上げるとシリカ粒子の凝縮やゲル化が起こ
る。このように,上記方法においては,組成物を調製す
るための反応条件の選択が難しい。
Since this coating composition is prepared by using the condensate having the above-mentioned predetermined molecular weight, the condensate reacts with the silica particles of the organosilica sol to form a uniform and stable composition. However, the above-mentioned organosilica sol has poor reactivity because the surface of silica particles is alkoxylated with alcohol or the like as a dispersion medium. When the reaction temperature is raised to increase the reactivity, the silica particles are condensed or gelled. Thus, in the above method, it is difficult to select reaction conditions for preparing the composition.

(発明が解決しようとする課題) 本発明は上記従来の問題を解決するものであり,その目
的とするところは,金属やセラミック成形体などの表面
を被覆するためのシリコーン系被覆用塗料組成物であっ
て,次の性質を有する塗料組成物を提供することにあ
る: 保存安定性に優れ,長時間にわたりゲル化せずに保存
し得る塗料組成物; 被覆膜を調製するときに高温で長時間の硬化処理を必
要とせず,比較的厚い膜厚の被覆膜を形成するときもク
ラックなどを生じない塗料組成物;および 光沢性に優れ,高硬度を有し,かつ基材との密着性に
優れた被覆膜を形成しうる塗料組成物。
(Problems to be Solved by the Invention) The present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to provide a silicone-based coating composition for coating the surface of a metal or ceramic molded body. And to provide a coating composition having the following properties: A coating composition having excellent storage stability and capable of being stored for a long time without gelation; at a high temperature when preparing a coating film. A coating composition that does not require long-term curing treatment and does not cause cracks or the like even when forming a relatively thick coating film; and has excellent gloss, high hardness, and A coating composition capable of forming a coating film having excellent adhesion.

(課題を解決するための手段および作用) 本発明の被覆用塗料組成物は,表面改質コロイド状シリ
カとオルガノポリシクロキサンとを含有する被覆用塗料
組成物であって;該表面改質コロイド状シリカは,全固
形分換算で30〜90重量%,そして該オルガノポリシロキ
サンは全固形分換算で70〜10重量%の割合で含有され;
該表面改質コロイド状シリカは,分子内に2個以上のア
ルコキシ基(1〜8個の炭素原子を有する)を有するア
ルコキシシラン化合物,および/または分子内に2個以
上のアルコキシ基(1〜8個の炭素原子を有する)を有
するアルコキシシラン低縮合物で表面改質されたシリカ
粒子を含むコロイド状シリカであり;該表面改質コロイ
ド状シリカは,該アルコキシシラン化合物および/また
はアルコキシシラン低縮合物を固形分換算で10〜80重量
%,そして該シリカ粒子を固形分換算で90〜20重量%の
割合で含み;そして該オルガノポリシロキサンは,一般
式RSi(OR′)(ここで,Rは炭素数1〜8の有機基,
R′は炭素数1〜5のアルキル基または炭素数1〜4の
アシル基である)で表されるオルガノアルコキシシラン
の縮合物であって,かつポリスチレン換算重量平均分子
量が500〜10,000であり;そのことにより上記目的が達
成される。
(Means and Actions for Solving the Problems) The coating composition for coating of the present invention is a coating composition containing surface-modified colloidal silica and organopolycycloxane; Silica is 30 to 90% by weight based on the total solid content, and the organopolysiloxane is contained in a ratio of 70 to 10% by weight based on the total solid content;
The surface-modified colloidal silica comprises an alkoxysilane compound having two or more alkoxy groups (having 1 to 8 carbon atoms) in the molecule, and / or two or more alkoxy groups (1 to 8) in the molecule. A colloidal silica comprising silica particles surface-modified with an alkoxysilane low condensate having 8 carbon atoms), said surface-modified colloidal silica comprising said alkoxysilane compound and / or alkoxysilane low The condensate is contained in an amount of 10 to 80% by weight in terms of solid content, and the silica particles in a proportion of 90 to 20% by weight in terms of solid content; and the organopolysiloxane has the general formula RSi (OR ') 3 (wherein , R is an organic group having 1 to 8 carbon atoms,
R'is a condensate of an organoalkoxysilane represented by an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an acyl group having 1 to 4 carbon atoms, and has a polystyrene reduced weight average molecular weight of 500 to 10,000; Thereby, the above object is achieved.

本発明の組成物に含有される表面改質コロイド状シリカ
を調製するためのアルコキシシラン化合物は,下記式
(I),(II)および(III)から選ばれる少くとも一
種であり,該アルコキシシラン化合物の低縮合物は,上
記(I)〜(III)の化合物および下記式(IV)の化合
物でなる群から選ばれる少なくとも1種を加水分解・縮
合して得られる低縮合物である。
The alkoxysilane compound for preparing the surface-modified colloidal silica contained in the composition of the present invention is at least one selected from the following formulas (I), (II) and (III). The low-condensate of the compound is a low-condensate obtained by hydrolyzing and condensing at least one selected from the group consisting of the compounds (I) to (III) and the compound of the following formula (IV).

ここで,R1,R2,R3はそれぞれ独立して,炭素数1〜8の
有機基,例えばメチル基,エチル基,プロピル基,ブチ
ル基などのアルキル基;フェニル基,トリル基,キシリ
ル基などのアリール基;γ−クロロプロピル基,ビニル
基,γ−グリシドキシブロピル基,γ−メタクリロイル
オキシプロピル基,γ−メルカプトプロピル基,γ−ア
ミノプロピル基,3,4−エポキシシクロヘキシル基などで
ある。R4,R5,R6およびR7はそれぞれ独立して,アルキル
基,ハロアルキル基,シクロアルキル基,アリール基,
アラルキル基,またはアシル基である。
Here, R 1 , R 2 , and R 3 are each independently an organic group having 1 to 8 carbon atoms, such as an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or a butyl group; a phenyl group, a tolyl group, or a xylyl group. Aryl groups such as γ-chloropropyl group, vinyl group, γ-glycidoxypropyl group, γ-methacryloyloxypropyl group, γ-mercaptopropyl group, γ-aminopropyl group, 3,4-epoxycyclohexyl group And so on. R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are each independently an alkyl group, a haloalkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group,
It is an aralkyl group or an acyl group.

上記のアルコキシシラン化合物のうち,式(I)で示さ
れる化合物としては,テトラメトキシシラン,テトラエ
トキシシラン,テトラプロポキシシラン,テトラブトキ
シシラン,テトラフェノキシシランなどがある。式(I
I)で示される化合物としては,メチルトリメトキシシ
ラン,メチルトリエトキシシラン,メチルトリプロポキ
シシラン,メチルトリブトキシシラン,エチルトリメト
キシシラン,エチルトリエトキシシラン,プロピルトリ
メトキシシラン,プロピルトリエトキシシラン,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,
γ−クロロプロピルトリメトキシシラン,γ−クロロプ
ロピルトリエトキシシラン,ビニルトリメトキシシラ
ン,γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン,γ
−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン,γ−
メルカプトプロピルトリメトキシシラン,γ−アミノプ
ロピルトリメトキシシラン,3,4−エポキシシクロヘキシ
ルエチルトリエトキシシランなどがある。式(III)で
示される化合物としては,ジメチルジメトキシシラン,
ジメチルジエトキシシラン,ジメチルジプロポキシシラ
ン,ジフェニルジメトキシシラン,ジフェニルジエトキ
シシランなどがある。式(IV)で示される化合物として
は,トリメチルトキシシラン,トリメチルエトキシシラ
ン,トリメチルプロポキシシラン,トリメチルブトキシ
シラン,トリフェニルメトキシシラン,トリフェニルエ
トキシシラン,γ−グリシドキシプロピルメチルジメト
キシシランなどがある。
Among the above-mentioned alkoxysilane compounds, examples of the compound represented by the formula (I) include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, tetrabutoxysilane, and tetraphenoxysilane. Expression (I
The compounds represented by I) include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltripropoxysilane, methyltributoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, propyltrimethoxysilane, propyltriethoxysilane, and phenyl. Trimethoxysilane, phenyltriethoxysilane,
γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-chloropropyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ
-Methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-
Examples include mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, and 3,4-epoxycyclohexylethyltriethoxysilane. Examples of the compound represented by the formula (III) include dimethyldimethoxysilane,
Examples include dimethyldiethoxysilane, dimethyldipropoxysilane, diphenyldimethoxysilane, and diphenyldiethoxysilane. Examples of the compound represented by the formula (IV) include trimethyltoxysilane, trimethylethoxysilane, trimethylpropoxysilane, trimethylbutoxysilane, triphenylmethoxysilane, triphenylethoxysilane, and γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane.

上記アルコキシシラン化合物の低縮合物は,既知の製造
方法により,つまり,上記のアルコシキシシラン化合物
に水を添加し,さらに必要であれば後述の酸触媒を添加
して縮合反応を行うことによって調製される。得られる
縮合物の分子量は200〜1000程度が好ましい。
The low-condensation product of the above-mentioned alkoxysilane compound is produced by a known production method, that is, by adding water to the above-mentioned alkoxysilane compound and further adding an acid catalyst described later, if necessary, to carry out a condensation reaction. Is prepared. The molecular weight of the obtained condensate is preferably about 200 to 1000.

本発明に用いられるコロイド状シリカは無水ケイ酸の超
微粒子を溶媒に分散した分散液である。シリカ粒子の粒
子径は5〜200mμである。粒子径が5mμを下まわると,
得られた塗料を用いて塗膜を形成し,これを硬化させる
とクラックを生じやすい。逆に,200mμを越えると,成
膜性が悪く,得られる被覆膜の硬度および平滑性劣る。
好ましくは10mμ〜20mμである。溶媒の例としては,メ
タノール,エタノール,イソプロパノール,ブタノール
などのアルコール類;アセトン,メチルエチルケトン,
メチルイソブチルケトンなどのケトン類;酢酸メチル,
酢酸エチル,酢酸ブチルなどのエステル類;ジイソプロ
ピルエーテル,グリコールエーテルなどエーテル類;こ
れらの混合物などが挙げられる。水に分散した水性コロ
イド状シリカを使用することも可能であるが,反応系内
に多量の水が混入しないように,有機溶媒分散コロイド
状シリカを混合するか,あるいは水を有機溶媒で必要量
蒸留置換して用いることが好ましい。このようなコロイ
ド状シリカとしては,例えば日産化学工業(株)製のメ
タノールシリカゾル,イソプロパノールシリカゾル,お
よびスノーテックス;触媒化成工業(株)製のオスカル
などが市販されている。いずれも固型分濃度は10〜40重
量%である。
The colloidal silica used in the present invention is a dispersion liquid in which ultrafine particles of silicic acid anhydride are dispersed in a solvent. The particle size of the silica particles is 5 to 200 mμ. When the particle size is below 5mμ,
When a coating film is formed using the obtained paint and cured, cracks are likely to occur. On the other hand, if it exceeds 200 mμ, the film-forming property is poor and the hardness and smoothness of the obtained coating film are poor.
It is preferably 10 mμ to 20 mμ. Examples of the solvent include alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, butanol; acetone, methyl ethyl ketone,
Ketones such as methyl isobutyl ketone; methyl acetate,
Esters such as ethyl acetate and butyl acetate; ethers such as diisopropyl ether and glycol ether; and mixtures thereof. Although it is possible to use aqueous colloidal silica dispersed in water, either mix organic solvent-dispersed colloidal silica or use water in an organic solvent in the required amount so that a large amount of water is not mixed into the reaction system. It is preferable to use by replacing by distillation. As such colloidal silica, for example, methanol silica sol, isopropanol silica sol manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., and Snowtex; Oscar manufactured by Catalysts & Chemicals Co., Ltd. are commercially available. In both cases, the solid content concentration is 10 to 40% by weight.

コロイド状シリカに対するアルコキシシラン化合物およ
び/またはその低縮合物の配合量はコロイド状シリカの
シリカ粒子の表面にアルコキシシラン化合物および/ま
たはその低縮合物の単分子膜が形成されるような量であ
ることが好ましい。従ってコロイド状シリカのシリカ粒
子の粒子径によりその量が決定される。具体的には固形
分換算でアルコキシシラン化合物および/またはその低
縮合物が約10〜80重量%,好ましくは10〜50重量%の範
囲で,コロイド状シリカが90〜20重量%,好ましくは90
〜50重量%の割合で含有される。アルコキシシラン化合
物および/またはその低縮合物の量が約10重量%未満で
はコロイド状シリカが充分に表面改質されないため,最
終的に得られる塗料組成物から形成される被膜の平滑性
が劣り,光沢も悪い。膜の硬度も不充分である。約80重
量%を越えると,コロイド状のシリカの凝集による反応
溶液の濁りが生じ,最終的に得られる塗料組成物から形
成される被膜の白化を生じる。
The amount of the alkoxysilane compound and / or its low condensate blended with the colloidal silica is such that a monomolecular film of the alkoxysilane compound and / or its low condensate is formed on the surface of the silica particles of the colloidal silica. It is preferable. Therefore, the amount is determined by the particle size of the silica particles of colloidal silica. Specifically, the alkoxysilane compound and / or its low condensate in terms of solid content is in the range of about 10 to 80% by weight, preferably 10 to 50% by weight, and the colloidal silica is 90 to 20% by weight, preferably 90%.
It is contained in a proportion of up to 50% by weight. When the amount of the alkoxysilane compound and / or its low condensate is less than about 10% by weight, the colloidal silica is not sufficiently surface-modified, resulting in poor smoothness of the coating film formed from the finally obtained coating composition. The gloss is also bad. The hardness of the film is also insufficient. Above about 80% by weight, the reaction solution becomes cloudy due to the agglomeration of colloidal silica, which causes whitening of the film formed from the final coating composition.

コロイド状シリカとアルコキシシラン化合物および/ま
たはその低縮合物との反応において,必要に応じて酸触
媒が使用される。酸触媒は,アルコキシシラン,その低
縮合物およびコロイド状シリカ(有機珪素化合物)の重
合反応を促進させる働きを有し,この酸の種類や量を適
宜設定することにより重合反応が制御される。酸として
は,塩酸,硫酸,リン酸などの無機酸;および蟻酸,酢
酸などの有機酸のいずれもが使用され得る。無機酸を使
用する場合には,有機珪素化合物100重量部に対して約
5×10-5〜1×10-2重量部,好ましくは,1×10-4〜5×
10-3重量部の割合で使用するのが適当である。1×10-2
重量部を越えると縮合速度を大きくなり,反応の制御が
困難になる。得られた塗料の保存時においてもゲルを形
成しやすくなる。有機酸を使用する場合には有機珪素化
合物100重量部に対して0.07〜4重量部,好ましくは0.2
〜2重量部の割合で使用される。使用する有機珪素化合
物に不純物として酸が含有されるか,あるいは分解され
て酸を生じるような化合物が含有される場合には,これ
らを考慮して使用する酸の種類および量を決定する必要
がある。
An acid catalyst is optionally used in the reaction of the colloidal silica with the alkoxysilane compound and / or its low condensate. The acid catalyst has a function of promoting the polymerization reaction of alkoxysilane, its low condensate and colloidal silica (organosilicon compound), and the polymerization reaction is controlled by appropriately setting the type and amount of this acid. As the acid, both inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid and phosphoric acid; and organic acids such as formic acid and acetic acid can be used. When an inorganic acid is used, it is about 5 × 10 -5 to 1 × 10 -2 parts by weight, preferably 1 × 10 -4 to 5 × with respect to 100 parts by weight of the organosilicon compound.
It is suitable to use in a proportion of 10 -3 parts by weight. 1 x 10 -2
If the amount is more than parts by weight, the condensation rate will increase and the reaction will be difficult to control. A gel is easily formed even when the obtained paint is stored. When an organic acid is used, it is 0.07 to 4 parts by weight, preferably 0.2 per 100 parts by weight of the organosilicon compound.
Used at a rate of 2 parts by weight. When the organic silicon compound used contains an acid as an impurity or a compound which is decomposed to generate an acid, it is necessary to determine the type and amount of the acid to be used in consideration of these. is there.

上記コロイド状シリカを上記アルコキシシラン化合物お
よび/またはその低縮合物で表面改質する方法は次の通
りである。アルコキシシラン化合物および/またはその
低縮合物,及びコロイド状シリカを混合し,これに必要
に応じて水溶性有機溶媒を添加する。水溶性有機溶媒と
しては,アルコール系溶媒,セロソルブ系溶媒,セロソ
ルブアセテート系溶媒,グライム系溶媒などが用いられ
る。これに,適宜,水を添加し,必要に応じて上記酸触
媒を加え,約20℃以上,還流温度までの温度条件下で約
30分〜約20時間加熱し加水分解縮合反応を行なう。添加
する水の量は,反応系内の水の量がアルコキシシラン化
合物および/またはその低縮合物のアルコキシ基1モル
に対して約0.5〜3モル,好ましくは0.8〜1.5モルとな
るようにする。該配合割合が0.5モル未満では未反応の
アルコキシ基が多くなる。配合割合が約3モルを越える
と,アルコキシシラン化合物同士の重縮合が進行し,生
じた縮合物が凝集するため,溶液に濁りを生じ,溶液の
安定性が悪くなったり,被膜形成過程で白化により被膜
の外観が悪くなり性能が定低下する。
The method for surface-modifying the colloidal silica with the alkoxysilane compound and / or its low condensate is as follows. The alkoxysilane compound and / or its low condensate, and colloidal silica are mixed, and a water-soluble organic solvent is added to the mixture. As the water-soluble organic solvent, alcohol-based solvent, cellosolve-based solvent, cellosolve acetate-based solvent, glyme-based solvent and the like are used. To this, appropriately add water and, if necessary, the above-mentioned acid catalyst, and add about 20 ° C or more under a temperature condition up to the reflux temperature to about
Heat for 30 minutes to about 20 hours to carry out hydrolysis condensation reaction. The amount of water to be added is such that the amount of water in the reaction system is about 0.5 to 3 mol, preferably 0.8 to 1.5 mol, per 1 mol of the alkoxy group of the alkoxysilane compound and / or its low condensation product. . If the blending ratio is less than 0.5 mol, unreacted alkoxy groups will increase. If the mixing ratio exceeds about 3 moles, polycondensation of the alkoxysilane compounds will proceed, and the resulting condensate will agglomerate, resulting in turbidity of the solution, deterioration of solution stability, and whitening during the film formation process. As a result, the appearance of the coating becomes poor and the performance deteriorates.

上記アルコキシシラン化合物および/またはその低縮合
物とコロイド状シリカとの反応は特定できないが,該ア
ルコキシシラン化合物やその縮合物のアルコキシ基が加
水分解されて,生じたシラノール基がコロイド状シリカ
のシリカ粒子表面のシラノール基またはアルコキシ基と
反応して新たなシロキサン結合を形成する,結合反応が
起こるものと考えられる。このような反応により,コロ
イド状シリカのシリカ粒子表面にアルコキシシラン縮合
物による被覆膜,好ましくは単分子膜が形成される。こ
のときの反応が不充分であると,最終的に得られた塗料
を塗布して焼成硬化するときに,コロイド状シリカが独
立して硬化するので,塗膜の白化およびクラックの発生
が起こる。逆に,反応が過度に進行すると,アルコキシ
シラン化合物同士の縮合が同時に進行するため,シリカ
の凝集,ゲル化が起こる。反応中にゲル化が起こらなく
ても,保存中にゲル化を起こすことが多い。
The reaction between the above-mentioned alkoxysilane compound and / or its low condensate and colloidal silica cannot be specified, but the alkoxy group of the alkoxysilane compound or its condensate is hydrolyzed, and the resulting silanol group is colloidal silica. It is considered that a binding reaction occurs, which reacts with silanol groups or alkoxy groups on the particle surface to form new siloxane bonds. By such a reaction, a coating film, preferably a monomolecular film, of the alkoxysilane condensate is formed on the silica particle surface of the colloidal silica. If the reaction at this time is insufficient, the colloidal silica is independently cured when the finally obtained coating material is applied and baked and cured, so that whitening and cracking of the coating film occur. On the contrary, if the reaction proceeds excessively, the condensation of the alkoxysilane compounds simultaneously proceeds, so that the silica aggregates and gels. Even if gelation does not occur during the reaction, gelation often occurs during storage.

本発明の組成物に含有されるオルガノポリシロキサン
は,一般式RSi(OR′)で表されるオルガノアルコキ
シシランの縮合物であって,そのポリスチレン換算重量
平均分子量が500〜10,000である。上記オルガノアルコ
キシシランの式において,Rは炭素数1〜8の有機基,R′
は炭素数1〜5のアルキル基または炭素数1〜4のアシ
ル基である。RおよびR′の炭素数が大きすぎると,後
術の加水分解速度が極めて遅くなり,場合によってはほ
とんど加水分解が進行しなくなる。上記Rとしては,メ
チル基,エチル基,プロピル基,ブチル基,などのアル
キル基;フェニル,トリル,キシリルなどのアリール
基;シクロヘキシルなどのシクロアルキル基;その他γ
−クロロプロピル基,ビニル基,γ−グリシドキシプロ
ピル基,γ−メタクリロイルオキシプロピル基,γ−メ
ルカプトプロピル基,γ−アミノプロピル基,3,4−エポ
キシシクロヘキシル基などが挙げられる。R′としては
メチル基,エチル基,プロピル基,ブチル基,アセチル
基などが挙げられる。このようなオルガノアルコキシシ
ランとしては,例えばメチルトリメトキシシラン,メチ
ルトリエトキシシラン,メチルトリプロポキシシラン,
メチルトリブトキシシラン,エチルトリメトキシシラ
ン,エチルトリエトキシシラン,プロピルトリメトキシ
シラン,プロピルトリエトキシシラン,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,ビニルト
リメトキシシラン,γ−グリシドキシプロピルトリメト
キシシラン,γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシ
ラン,γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン,γ
−メタクリルオキシトリメトキシシラン,γ−アミノプ
ロピルトリメトキシシラン,3,4−エポキシシクロヘキシ
ルエチルトリメトキシシランなどがある。好ましくは,
メチルトリメトキシシランおよび/またはメチルトリエ
トキシシランが用いられる。これらのオルガノアルコキ
シシランは,単独で使用することも,また2種以上を併
用することもできる。
The organopolysiloxane contained in the composition of the present invention is a condensate of an organoalkoxysilane represented by the general formula RSi (OR ') 3 , and its polystyrene-equivalent weight average molecular weight is 500 to 10,000. In the above formula of organoalkoxysilane, R is an organic group having 1 to 8 carbon atoms, R '
Is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an acyl group having 1 to 4 carbon atoms. If the carbon number of R and R'is too large, the rate of hydrolysis in the postoperative process becomes extremely slow, and in some cases, hydrolysis hardly progresses. Examples of R include an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group; an aryl group such as phenyl, tolyl, and xylyl; a cycloalkyl group such as cyclohexyl;
Examples include -chloropropyl group, vinyl group, γ-glycidoxypropyl group, γ-methacryloyloxypropyl group, γ-mercaptopropyl group, γ-aminopropyl group, and 3,4-epoxycyclohexyl group. Examples of R'include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group and an acetyl group. Examples of such organoalkoxysilanes include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltripropoxysilane,
Methyltributoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, propyltrimethoxysilane, propyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ
-Methacryloxytrimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, 3,4-epoxycyclohexylethyltrimethoxysilane and the like. Preferably,
Methyltrimethoxysilane and / or methyltriethoxysilane are used. These organoalkoxysilanes can be used alone or in combination of two or more kinds.

上記オルガノアルコキシシランが,加水分解・重縮合し
て,本発明の組成物の成分であるオルガノポリシロキサ
ンが得られる。上記オルガノポリシロキサンを調製する
には,例えばまず,上記オルガノアルコキシシランを準
備し,これに必要に応じて水溶性有機溶媒を添加する。
水溶性有機溶媒としては,アルコール系溶媒,セロソル
ブ系溶媒,セロソルブアセテート系溶媒,グライム系溶
媒などが挙げられる。これに,水および必要に応じて酸
触媒(前出)を加え,約20℃以上,還流温度までの温度
条件下で約30分〜約20時間加熱し加水分解・重縮合反応
を行う。
The above organoalkoxysilane is hydrolyzed and polycondensed to obtain an organopolysiloxane which is a component of the composition of the present invention. To prepare the above organopolysiloxane, for example, first, the above organoalkoxysilane is prepared, and a water-soluble organic solvent is added to it.
Examples of the water-soluble organic solvent include alcohol solvents, cellosolve solvents, cellosolve acetate solvents, glyme solvents and the like. Water and, if necessary, an acid catalyst (described above) are added to this, and the hydrolysis / polycondensation reaction is performed by heating for about 30 minutes to about 20 hours under a temperature condition of about 20 ° C. or higher and the reflux temperature.

ここで,オルガノアルコキシシランの加水分解および縮
合は,次式で示される。この式から加水分解に必要な水
の理論量はオルガノアルコキシシランの1.5モル倍であ
ることがわかる。
Here, hydrolysis and condensation of the organoalkoxysilane are represented by the following formula. From this equation, it is understood that the theoretical amount of water required for hydrolysis is 1.5 mol times that of the organoalkoxysilane.

RSi(OR′)+3H2ORSi(OH)+3R′OH nRSi(OH)(RSiO1.5+1.5nH2O この式をまとめると次式が得られる。 RSi (OR ') 3 + 3H 2 ORSi (OH) 3 + 3R'OH nRSi (OH) 3 (RSiO 1.5) n + 1.5nH 2 O In summary this equation the following equation is obtained.

nRSi(OR′)+1.5nH2O(RSiO1.5+3nR′OH 上記水の量は,通常,オルガノアルコキシシランのアル
コキシ基1モルに対して約0.5〜3モル,好ましくは0.8
〜1.5モルである。この割合が約0.5モル未満では残存ア
ルコキシ基が多くなり,塗膜の基材との密着性および硬
度が低下する。さらに,塗膜の焼成硬化時に高温および
長時間を要するため実用的ではない。他方,配合割合が
約3モルを越えると,反応溶液中に過剰な水が存在する
ため,溶液の安定性が悪くなる。このような加水分解・
重縮合により得られる生成物の分子量は,約500〜約10,
000,好ましくは約500〜約5,000とされる。ここで,分子
量は,ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより
ポリスチレン換算法で算出した値である。上記分子量が
約500を下まわると,得られる塗料のシラノール含有率
が高い。そのためこの塗料を用いて厚い塗膜を形成する
とクラックが生じやすい。さらに,シラノールの活性が
高いため,上記表面改質コロイド状シリカと混合したと
きに重合反応が進み,ゲル化しやすく,保存安定性に欠
ける。逆に分子量が約10,000を越えるとシラノール含有
量が低いため反応性が低く,塗膜形成時に長時間を要
し,実用的ではない。
nRSi amount of (OR ') 3 + 1.5nH 2 O (RSiO 1.5) n + 3nR'OH the water is typically about 0.5 to 3 mol per alkoxy group 1 mole of organoalkoxysilane, preferably 0.8
~ 1.5 moles. If this ratio is less than about 0.5 mol, the amount of residual alkoxy groups will increase, and the adhesion of the coating film to the substrate and the hardness will decrease. Furthermore, it is not practical because high temperature and long time are required for baking and curing the coating film. On the other hand, if the blending ratio exceeds about 3 mol, the stability of the solution deteriorates because excess water exists in the reaction solution. Such hydrolysis
The molecular weight of the product obtained by polycondensation is about 500 to about 10,
000, preferably about 500 to about 5,000. Here, the molecular weight is a value calculated by a polystyrene conversion method by gel permeation chromatography. When the molecular weight is less than about 500, the silanol content of the obtained paint is high. Therefore, when a thick coating film is formed using this paint, cracks are likely to occur. Furthermore, because of the high activity of silanol, when it is mixed with the above surface-modified colloidal silica, the polymerization reaction proceeds, gelation easily occurs, and storage stability is poor. On the other hand, when the molecular weight exceeds 10,000, the silanol content is low and the reactivity is low, and it takes a long time to form a coating film, which is not practical.

本発明の組成物は,上記表面改質コロイド状シリカと上
記オルガノポリシロキサンとを配合して得られる。その
配合割合は,全固型分換算で,表面改質コロイド状シリ
カが30〜90重量%,好ましくは50〜80重量%,オルガノ
ポリシロキサンが70〜10重量%,好ましくは50〜20重量
%の範囲である。オルガノポリシロキサンが,10重量%
未満では,塗膜にクラックが生じやすい。さらに,塗膜
の基材に対する密着性が悪いため,耐水性,耐候性など
に劣る。他方,70重量%を越えると,厚い塗膜を形成し
にくい。
The composition of the present invention is obtained by blending the surface-modified colloidal silica and the organopolysiloxane. The blending ratio is, based on the total solid content, 30 to 90% by weight of surface-modified colloidal silica, preferably 50 to 80% by weight, 70 to 10% by weight of organopolysiloxane, preferably 50 to 20% by weight. Is the range. 10% by weight of organopolysiloxane
If it is less than 3, cracks are likely to occur in the coating film. Furthermore, since the adhesion of the coating film to the substrate is poor, it is inferior in water resistance and weather resistance. On the other hand, if it exceeds 70% by weight, it is difficult to form a thick coating film.

本発明の組成物には,さらに必要に応じて各種添加剤が
含有される。例えば,上記表面改質コロイド状シリカお
よびオルガノポリシロキサンに加え,体質顔料や着色顔
料を添加して着色エナメルとして使用すること,あるい
は適切な充填剤を加えて,防錆膜,電気絶縁膜,熱放射
膜,導電膜などを形成するための塗料として使用するこ
とも可能である。添加剤としては,この他に,各種界面
活性剤,シランカップリング剤,チタンカップリング
剤,ポリアミン類,アルカリ金属塩,有機金属化合物,
窒素原子を含む複素環化合物,各種金属アルコキシド,
アルミニウムアセチルアセトナートのようなアルミニウ
ム化合物,染料などの従来公知の各種添加剤が挙げられ
る。
The composition of the present invention may further contain various additives, if necessary. For example, in addition to the above surface-modified colloidal silica and organopolysiloxane, an extender pigment or a coloring pigment may be added and used as a colored enamel, or an appropriate filler may be added to prevent corrosion, electric insulation, heat It can also be used as a paint for forming a radiation film, a conductive film, and the like. In addition to these, various surfactants, silane coupling agents, titanium coupling agents, polyamines, alkali metal salts, organometallic compounds,
Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms, various metal alkoxides,
Examples include various conventionally known additives such as aluminum compounds such as aluminum acetylacetonate and dyes.

上記表面改質コロイド状シリカ,オルガノポリシロキサ
ンおよび必要に応じて各種添加剤を含む被覆用塗料組成
物は,固形分調整のために適宜有機溶媒などで希釈もし
くは濃縮されて保存,あるいは使用される。
The coating composition for coating containing the above surface-modified colloidal silica, organopolysiloxane and, if necessary, various additives is stored or used by appropriately diluting or concentrating with an organic solvent or the like for adjusting the solid content. .

本発明の組成物を含む塗料は各種基材上に塗工・硬化す
ることにより所望の塗膜が形成される。使用され得る基
材としては,金属,セラミックス,セメント,ガラス,
プラスチックス,紙,繊維などが挙げられる。得られる
塗料中の固形分は塗料の無機バインダーとしても充分な
性能を有するため,上記添加剤を含まない塗料をそのま
ま塗装対象面に塗布して硬化させた場合においても5〜
20μmという比較的厚い被覆層が形成される。塗料の硬
化は約120〜200℃で5〜60分という比較的温和な条件下
でなされ得,しかも硬化時にクラックや剥離が生じるこ
となく,比較的厚い被覆膜を形成することが可能であ
る。塗料から得られる塗膜は,顔料などの添加剤を含ま
ない場合には透明であり,従来の塗料のようにシリカ粒
子のゲル化により塗膜が白色化することがない。体質顔
料や着色顔料を加えた塗料においては,顔料を大量に添
加して30μm以上の厚みの被覆膜をクラックや剥離を起
こすことなく形成することも可能である。
A coating film containing the composition of the present invention is applied to various base materials and cured to form a desired coating film. Substrates that can be used include metals, ceramics, cement, glass,
Examples include plastics, paper and fibers. Since the solid content in the obtained paint has sufficient performance as an inorganic binder of the paint, even if the paint containing no additive is directly applied to the surface to be coated and cured,
A relatively thick coating layer of 20 μm is formed. The coating can be cured under a relatively mild condition of about 120 to 200 ° C for 5 to 60 minutes, and it is possible to form a relatively thick coating film without cracking or peeling during curing. . The coating film obtained from the paint is transparent when it does not contain additives such as pigments, and unlike the conventional paint, the coating film does not turn white due to gelation of silica particles. In a coating material to which an extender pigment or a coloring pigment is added, it is possible to add a large amount of pigment to form a coating film having a thickness of 30 μm or more without cracking or peeling.

本発明の組成物は,上記のような表面改質コロイド状シ
リカとオルガノポリシロキサンとを含む。表面改質コロ
イド状シリカのシリカ粒子表面は,アルコキシシラン化
合物の縮合物の膜で被覆され,該シリカ粒子と該被覆膜
とは,安定なシロキサン結合により結合している。この
ような改質シリカ粒子表面にはアルコキシシラン化合物
を用いて改質したときの加水分解反応に起因するシラノ
ール基が存在する。同様に上記オルガノポリシロキサン
も,加水分解反応に起因するシラノール基を有する。両
者を混合することによってこれらのシラノール基は速や
かに反応し,シリカ粒子とポリシロキサンの縮合物を形
成し,安定な塗料混合物となる。シリカ粒子がアルコキ
シシラン化合物の縮合物で被覆され,さらに,シリカ粒
子間にポリシロキサンが介在するため,本発明の組成物
を含む塗料は従来の塗料のように塗料の各成分を混合し
たときにあるいは保存中にシリカ粒子の凝集やゲル化を
生じることがない。上記本発明の組成物を含む塗料を基
材に塗工し,加熱により硬化させると,基材表面に均一
な光沢のある塗膜が形成される。塗料中にはシリカ粒子
が均一に分散して存在するため,シリカ粒子がゲル化
し,塗膜上に凹凸を生じるようなことがない。シリカ粒
子は上記オルガノポリシロキサンと強固に結合している
ため,硬化時に,被覆膜が収縮したり,クラックを生じ
ることがない。被覆膜と基材との密着性も良好である。
このように,本発明の被覆用塗料組成物を用いることに
より,光沢を有し,高硬度で,耐熱性,耐候性,耐薬品
性などに優れた塗膜が形成され得る。
The composition of the present invention contains the surface-modified colloidal silica as described above and an organopolysiloxane. The surface of the silica particles of the surface-modified colloidal silica is coated with a film of a condensate of an alkoxysilane compound, and the silica particles and the coating film are bound by a stable siloxane bond. On the surface of such modified silica particles, silanol groups due to a hydrolysis reaction when modified with an alkoxysilane compound are present. Similarly, the above-mentioned organopolysiloxane also has silanol groups due to the hydrolysis reaction. By mixing both, these silanol groups react rapidly and form a condensate of silica particles and polysiloxane, resulting in a stable coating mixture. Since the silica particles are coated with the condensate of the alkoxysilane compound and the polysiloxane is present between the silica particles, the coating composition containing the composition of the present invention can be prepared by mixing the components of the coating composition like conventional coating compositions. Alternatively, the silica particles do not aggregate or gel during storage. When a coating material containing the composition of the present invention is applied to a base material and cured by heating, a uniform glossy coating film is formed on the surface of the base material. Since the silica particles are uniformly dispersed in the paint, the silica particles do not gel and cause unevenness on the coating film. Since the silica particles are firmly bound to the above-mentioned organopolysiloxane, the coating film does not shrink or crack during curing. The adhesion between the coating film and the substrate is also good.
As described above, by using the coating composition for coating of the present invention, a coating film having gloss, high hardness, and excellent heat resistance, weather resistance, chemical resistance, etc. can be formed.

(実施例) 以下に本発明を実施例により説明する。実施例中,部は
すべて重量部を示す。
(Example) Hereinafter, the present invention will be described with reference to an example. In the examples, all parts are parts by weight.

実施例1 (a)表面改質コロイド状シリカの調製: 還流冷却器および撹拌器を備えた反応容器に,メチルト
リメトキシシラン50部,メタノールシリカゾル(日産化
学工業(株)製,固形分濃度30%)330部,および水15
部を仕込み,撹拌しながら,60℃で加熱し,約2時間反
応させた。次いでこれを室温まで冷却し表面改質コロイ
ド状シリカを得た。
Example 1 (a) Preparation of surface-modified colloidal silica: In a reaction vessel equipped with a reflux condenser and a stirrer, 50 parts of methyltrimethoxysilane, methanol silica sol (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., solid content concentration 30) %) 330 parts, and water 15
A part was charged, heated at 60 ° C. with stirring, and reacted for about 2 hours. Then, this was cooled to room temperature to obtain surface-modified colloidal silica.

(b)ポリシロキサンの調製: 還流冷却器および撹拌器を備えた別の反応容器に,メチ
ルトリメトキシシラン100部を仕込み,撹拌しながら加
熱して60℃とした。これに水40gを添加し,60℃で,約5
時間反応させた後,室温まで冷却し,重量平均分子量約
3000のオルガノポリシロキサンを得た。分子量の測定は
ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリス
チレン換算法により行なった。
(B) Preparation of polysiloxane: 100 parts of methyltrimethoxysilane was charged into another reaction vessel equipped with a reflux condenser and a stirrer, and heated to 60 ° C while stirring. 40g of water was added to this, and at 60 ℃, about 5
After reacting for a period of time, it was cooled to room temperature and the weight average molecular weight was about
3000 organopolysiloxanes were obtained. The molecular weight was measured by a polystyrene conversion method by gel permeation chromatography.

(c)被覆塗料組成物の調製: (a)項で得られた表面改質コロイド状シリカと(b)
項で得られたオルガノポリシロキサンとを混合し,被覆
用塗料組成物Aを得た。
(C) Preparation of coating composition: Surface-modified colloidal silica obtained in (a) and (b)
The coating composition A for coating was obtained by mixing with the organopolysiloxane obtained in the above item.

(d)被覆用塗料組成物の評価: (c)項で得られた被覆用塗料組成物を以下の項目につ
いて評価した。塗料の組成および得られた結果を,後述
の実施例2〜5および比較例1〜3で得られた被覆用塗
料組成物の評価結果とともに,それぞれ表1および表2
に示す。
(D) Evaluation of coating composition for coating: The coating composition obtained in (c) was evaluated for the following items. The composition of the coating material and the obtained results are shown in Tables 1 and 2, respectively, together with the evaluation results of the coating composition for coatings obtained in Examples 2 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 described below.
Shown in.

[保存安定性]被覆用塗料組成物を密閉容器に入れ,30
℃にて3ヵ月放置した後,組成物の粘度の増加およびゲ
ル化の有無を調べた。
[Storage stability] Put the coating composition for coating in a closed container, and
After left at 3 ° C. for 3 months, the composition was examined for viscosity increase and gelation.

以下の項目については,被覆用塗料組成物を冷間圧延ス
テンレス鋼板(JIS G4305 SUS−CP)上にスプレー装置
を用いて,乾燥塗膜が10μmとなるように塗布した。こ
れを150℃で30分間加熱し,得られた硬化塗膜を評価し
た。
For the following items, the coating composition for coating was applied onto a cold-rolled stainless steel plate (JIS G4305 SUS-CP) using a spray device so that the dry coating film had a thickness of 10 μm. This was heated at 150 ° C for 30 minutes and the resulting cured coating film was evaluated.

[塗膜外観]目視観察により表面状態を評価した。[Appearance of coating film] The surface condition was evaluated by visual observation.

[密着性]JIS K5400の碁板目により評価した。[Adhesiveness] Evaluation was made using a JIS K5400 cross pattern.

[硬度]JIS K5400の鉛筆硬度により評価した。[Hardness] The pencil hardness of JIS K5400 was evaluated.

[耐熱性]400℃のオーブンに入れて16時間放置した後
の状態を観察した。
[Heat resistance] The state after placing in an oven at 400 ° C for 16 hours was observed.

[耐溶剤性]ガーゼにトルエンを浸し,塗膜を30回ラビ
ングテストした後の状態を観察した。
[Solvent resistance] Toluene was dipped in gauze, and the coating film was rubbed 30 times, and the condition was observed.

実施例2〜5 表1に示す組成物および反応条件で,実施例1と同様の
操作により被覆用塗料組成物B〜Eを得た。得られた被
覆用塗料組成物の組成および評価結果をそれぞれ表1お
よび表2に示す。
Examples 2 to 5 Coating compositions B to E for coating were obtained by the same operation as in Example 1 with the compositions and reaction conditions shown in Table 1. The composition and the evaluation results of the obtained coating composition for coating are shown in Table 1 and Table 2, respectively.

比較例1〜3 表1に示す組成物および反応条件で,実施例1と同様の
操作により被覆用塗料組成物F−Hを得た。得られた被
覆用塗料組成物の組成および評価結果をそれぞれ表1お
よび表2に示す。
Comparative Examples 1 to 3 A coating composition F-H for coating was obtained by the same operation as in Example 1 under the composition and reaction conditions shown in Table 1. The composition and the evaluation results of the obtained coating composition for coating are shown in Table 1 and Table 2, respectively.

実施例6 実施例1で得た塗料組成物A100部をバインダーとして,
酸化チタン(石原産業(株)製,タイペークR−380)3
0部を配合し,サンドミルにて1時間分散させ,被覆用
塗料組成物Iを得た。
Example 6 Using 100 parts of the coating composition A obtained in Example 1 as a binder,
Titanium oxide (Taipaque R-380 manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) 3
0 part was compounded and dispersed in a sand mill for 1 hour to obtain a coating composition I for coating.

次いで得た被覆用塗料組成物Iを冷間圧延ステンレス鋼
板(JIS G4305 SUS−CP)上にスプレー装置を用いて,
乾燥塗膜が30μmとなるように塗布し,150℃で30分間加
熱して硬化塗膜を形成させた。これらの硬化塗膜を実施
例1で示した評価項目に加えて,以下の項目について評
価した。その結果を後述の実施例7〜10および比較例4
〜6で得られた被覆用塗料組成物の評価結果とともに,
表3に示す。
Next, the obtained coating composition I for coating was applied onto a cold-rolled stainless steel plate (JIS G4305 SUS-CP) using a spray device.
The dried coating film was applied so as to have a thickness of 30 μm and heated at 150 ° C. for 30 minutes to form a cured coating film. In addition to the evaluation items shown in Example 1, these cured coating films were evaluated for the following items. The results are shown in Examples 7 to 10 and Comparative Example 4 described later.
With the evaluation results of the coating composition for coating obtained in
It shows in Table 3.

[光沢]JIS H4001に準じて測定を行なった。[Gloss] The measurement was performed according to JIS H4001.

[耐沸騰水性]被覆ステンレス鋼板を100℃の沸騰水に2
4時間浸漬した後の状態を観察した。
[Boiling resistance] Coated stainless steel plate in boiling water at 100 ℃ 2
The state after immersing for 4 hours was observed.

[耐酸性]5%硫酸水溶液を塗膜上に1ml滴下,蓋付き
シャーレ中で1日静置後,水洗し,状態を観察した。
[Acid resistance] 1 ml of a 5% aqueous solution of sulfuric acid was dropped on the coating film, allowed to stand for 1 day in a petri dish with a lid, washed with water, and the state was observed.

[耐アルカリ性]1%水酸化ナトリウム水溶液を塗膜上
に1ml滴化し,蓋付きシャーレ中で1日静置後,水洗
し,状態を観察した。
[Alkali resistance] 1 ml of a 1% aqueous sodium hydroxide solution was dropped on the coating film, allowed to stand for 1 day in a petri dish with a lid, washed with water, and the state was observed.

[耐候性]JIS K 5400に従ってウェザオメーターで3,00
0時間照射試験を実施し,状態を観察した。
[Weather resistance] 3,000 according to JIS K 5400 with a weatherometer
A 0-hour irradiation test was performed and the condition was observed.

実施例7〜10 被覆用塗料組成物Aに変えて実施例2〜5で調製した被
覆用塗料組成物B〜Eを用いたこと以外は,実施例6と
同様の操作で被覆用塗料組成物J〜Mを得,同様の方法
で評価を行なった。その結果を表3に示す。
Examples 7 to 10 Coating compositions for coating were prepared in the same manner as in Example 6 except that coating compositions B to E prepared in Examples 2 to 5 were used instead of coating composition A for coating. J to M were obtained and evaluated by the same method. The results are shown in Table 3.

比較例4〜6 被覆用塗料組成物Aに変えて比較例1〜3で調製した被
覆用塗料組成物F〜Hを用いたこと以外は,実施例6と
同様の操作で被覆用塗料組成物N〜Pを得,同様の方法
で評価を行なった。その結果を表3に示す。
Comparative Examples 4 to 6 Coating compositions for coating were prepared in the same manner as in Example 6 except that coating compositions A to H prepared in Comparative Examples 1 to 3 were used instead of coating composition A for coating. N to P were obtained and evaluated in the same manner. The results are shown in Table 3.

(発明効果) 本発明によれば,このように,金属やセラミックス基板
表面に優れた性質の被覆膜を容易に形成し得,かつ保存
安定性に優れたシリコーン系の被覆用塗料組成物が提供
される。本法により得られる被覆用塗料を用いて得られ
る被覆膜は,高硬度を有し,耐擦傷性に優れ,光沢性を
有し,かつ耐熱性,耐候性,耐水性,耐薬品性などに極
めて優れる。特に,高温下あるいは屋外に放置されても
高光沢を維持し,変色および劣化が起こらないという,
これまでのシリコーン系被覆用塗料にはない優れた性質
を有する。そのため,例えば,太陽光線に曝される外壁
材,高温条件下で用いられる機器,美粧性を必要とされ
る建材などを被覆するための塗料として有利に使用され
得る。
(Effect of the Invention) According to the present invention, as described above, a silicone-based coating composition for coating, which can easily form a coating film having excellent properties on the surface of a metal or ceramic substrate and has excellent storage stability, is provided. Provided. The coating film obtained by using the coating composition obtained by this method has high hardness, excellent scratch resistance, glossiness, and heat resistance, weather resistance, water resistance, chemical resistance, etc. Extremely excellent in In particular, it maintains high gloss even when left at high temperatures or outdoors, and does not discolor or deteriorate.
It has excellent properties not found in conventional silicone coatings. Therefore, for example, it can be advantageously used as a coating material for coating outer wall materials exposed to sunlight, equipment used under high temperature conditions, building materials that require cosmetic properties, and the like.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】表面改質コロイド状シリカとオルガノポリ
シロキサンとを含有する被覆用塗料組成物であって, 該表面改質コロイド状シリカが,全固形分換算で30〜90
重量%,そして該オルガノポリシロキサンが全固形分換
算で70〜10重量%の割合で含有され, 該表面改質コロイド状シリカが,分子内に2個以上のア
ルコキシ基(1〜8個の炭素原子を有する)を有するア
ルコキシシラン化合物,および/または分子内に2個以
上のアルコキシ基(1〜8個の炭素原子を有する)を有
するアルコキシシラン低縮合物で表面改質されたシリカ
粒子を含むコロイド状シリカであり, 該表面改質コロイド状シリカが,該アルコキシシラン化
合物および/またはアルコキシシラン低縮合物を固定分
換算で10〜80重量%,そして該シリカ粒子を固形分換算
で90〜20重量%の割合で含み;そして 該オルガノポリシロキサンが,一般式RSi(OR′)
(ここで,Rは炭素数1〜8の有機基,R′は炭素数1〜
5のアルキル基または炭素数1〜4のアシル基である)
で表されるオルガノアルコキシシランの縮合物であっ
て,かつポリスチレン換算重量平均分子量が500〜10,00
0である, 被覆用塗料組成物。
1. A coating composition for coating containing surface-modified colloidal silica and organopolysiloxane, wherein the surface-modified colloidal silica has a total solid content of 30 to 90.
% By weight, and the organopolysiloxane is contained in a proportion of 70 to 10% by weight in terms of total solid content, and the surface-modified colloidal silica has 2 or more alkoxy groups (1 to 8 carbon atoms) in the molecule. Alkoxysilane compound having an atom) and / or a silica particle surface-modified with a low condensate of an alkoxysilane having two or more alkoxy groups (having 1 to 8 carbon atoms) in the molecule. Colloidal silica, wherein the surface-modified colloidal silica contains the alkoxysilane compound and / or low condensation product of alkoxysilane in an amount of 10 to 80% by weight in terms of fixed amount, and the silica particles in an amount of 90 to 20 in terms of solid amount. In a proportion by weight; and the organopolysiloxane has the general formula RSi (OR ')
3 (where R is an organic group having 1 to 8 carbon atoms, R'is 1 to 8 carbon atoms)
5 is an alkyl group or an acyl group having 1 to 4 carbon atoms)
It is a condensate of organoalkoxysilane represented by and has a polystyrene-converted weight average molecular weight of 500 to 10,000
A coating composition for coating which is 0.
【請求項2】前記表面改質シリカ粒子が、全固形分換算
で50〜80重量%,そして前記オルガノポリシロキサンが
全固形分換算で50〜20重量%の割合で含有される,請求
項1に記載の被覆用塗料組成物。
2. The surface-modified silica particles are contained in a proportion of 50 to 80% by weight in terms of total solid content, and the organopolysiloxane is contained in a proportion of 50 to 20% by weight in terms of total solid content. The coating composition for coating as described in 1.
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