JPH107940A - Coating composition - Google Patents

Coating composition

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JPH107940A
JPH107940A JP16423296A JP16423296A JPH107940A JP H107940 A JPH107940 A JP H107940A JP 16423296 A JP16423296 A JP 16423296A JP 16423296 A JP16423296 A JP 16423296A JP H107940 A JPH107940 A JP H107940A
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colloidal silica
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synthetic resin
resin emulsion
water
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Ikuro Ochi
郁朗 大地
Taro Maekawa
太郎 前川
Yasuyuki Amano
保行 天野
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Chuo Rika Kogyo Corp
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Chuo Rika Kogyo Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a coating compsn. which is excellent in storage stability and can form a coating film having a high hardness and excellent flexibility, weatherability, durability, stain resistance, adhesion to a substrate, etc., by compounding colloidal silica, a synthetic resin emulsion, and a specific oligomer. SOLUTION: This compsn. contains colloidal silica in an amt. (solid basis) of pref. 5-60wt.%, dispersed in water, and pref. having a particle size of about 7-90nm, a solid content of 20-50wt.%, a pH of about 2-11, and a specific gravity of 1.10-1.40, a synthetic resin emulsion (e.g. one obtd. by the emulsion polymn. of butyl acrylate, methyl methacrylate, styrene, acrylamide. and sodium styrenesulfonate) in an amt. (solid basis) of pref. 20-94wt.%, and a tetramethoxysilane oligomer having a degree of polymn. of 4-5 and in an amt. (solid basis) of pref. 0.05-20wt.%, the sum of the amts. (solid basis) of those three ingredients being 100wt.%.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、コーティング組成
物に関するものであり、更に詳しくは、各種基材に対し
て優れた付着性を有し、しかも、耐久性に優れた皮膜を
形成することのできるプライマー塗料、トップ塗料等と
して有用な水性のコーティング組成物に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coating composition, and more particularly, to a coating composition having excellent adhesion to various substrates and excellent durability. The present invention relates to an aqueous coating composition useful as a primer paint, a top paint and the like which can be used.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、塗料分野において公害対策の点よ
り有機溶剤型の塗料から、水溶性樹脂、水分散性樹脂等
を樹脂成分とする水性塗料への転換が試みられている。
しかしながら、これらの内で水分散性樹脂は、乳化重合
で作製する際に必要不可欠な界面活性剤の影響により、
形成された塗膜は耐候性、耐水性、耐汚染性等に劣ると
いう欠点がある。
2. Description of the Related Art In recent years, attempts have been made in the field of paints to switch from organic solvent type paints to water-based paints containing a water-soluble resin, a water-dispersible resin or the like as a resin component in view of measures against pollution.
However, among these, the water-dispersible resin is affected by the surfactant, which is indispensable when preparing by emulsion polymerization,
The formed coating film has a disadvantage that it is inferior in weather resistance, water resistance, stain resistance and the like.

【0003】この欠点を改良するために各種の方法が検
討されており、例えば、アクリル樹脂の乳化重合時にシ
ラン化合物を導入して、水分散系のシリコン変性アクリ
ル樹脂とすることにより、塗膜の特性を改善すること等
が試みられている。
Various methods have been studied to improve this drawback. For example, a silane compound is introduced at the time of emulsion polymerization of an acrylic resin to form a water-dispersed silicon-modified acrylic resin, whereby a coating film is formed. Attempts have been made to improve the characteristics.

【0004】しかしながら、この様なシリコン変性アク
リル樹脂は、保存安定性に劣るものが多く、耐汚染性の
点でも十分満足のいく性能は得られていない。
[0004] However, such silicone-modified acrylic resins often have poor storage stability and do not provide satisfactory performance in terms of stain resistance.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の主な目的は、
保存安定性に優れ、耐候性、耐久性、耐汚染性等の各種
物性に優れた塗膜を形成し得る水性のコーティング組成
物を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The main object of the present invention is to:
An object of the present invention is to provide a water-based coating composition having excellent storage stability and capable of forming a coating film having various physical properties such as weather resistance, durability, and stain resistance.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記した如
き課題を解決すべく鋭意研究を重ねてきた。その結果、
合成樹脂エマルジョンとコロイダルシリカを含有する組
成物に、更に、テトラメトキシシランオリゴマーを配合
した組成物によれば、無機成分であるコロイダルシリカ
と有機成分である合成樹脂エマルジョンの間にテトラメ
トキシシランオリゴマーが介在して、これらの成分が化
学的に結合され、コロイダルシリカが主として有する耐
候性、高硬度、耐汚染性等の特性と、合成樹脂エマルジ
ョンが主として有する可撓性、基材密着性、耐透水性等
の特性を同時に併せ持ち、しかもコロイダルシリカを単
独で用いた場合の欠点である塗膜が固くもろく、クラッ
クや密着不良に伴って基材からの剥離が生じやすい点
や、合成樹脂エマルジョンを単独で用いた場合の欠点で
ある長期耐候性、硬度等に劣る点等が改善されて、優れ
た特性の塗膜が形成され、しかも保存安定性にも優れた
ものとなることを見出し、ここに本発明を完成するに至
った。
Means for Solving the Problems The present inventor has made intensive studies to solve the above-mentioned problems. as a result,
According to a composition containing a synthetic resin emulsion and a composition containing colloidal silica, and further, a tetramethoxysilane oligomer, tetramethoxysilane oligomer is present between colloidal silica as an inorganic component and a synthetic resin emulsion as an organic component. Intermediately, these components are chemically bonded, and the properties such as weather resistance, high hardness, and stain resistance that colloidal silica has mainly, and the flexibility, substrate adhesion, and water resistance that synthetic resin emulsions mainly have Characteristics, such as cohesiveness, and the drawback of using colloidal silica alone is that the coating film is hard and brittle, easily peels off from the base material due to cracks and poor adhesion, and uses a synthetic resin emulsion alone. The disadvantages of long-term weather resistance, hardness, etc., which are drawbacks when used in, are improved, and a coating film with excellent properties is formed. It is, moreover found that becomes excellent in storage stability, and have completed the present invention herein.

【0007】即ち、本発明は、コロイダルシリカ、合成
樹脂エマルジョン、及びテトラメトキシシランオリゴマ
ーを含有することを特徴とするコーティング組成物に関
する。
That is, the present invention relates to a coating composition containing colloidal silica, a synthetic resin emulsion, and a tetramethoxysilane oligomer.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明のコーティング組成物に有
効成分として含まれるコロイダルシリカ、合成樹脂エマ
ルジョン、及びテトラメトキシシランオリゴマーの各成
分について、以下に詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The components of colloidal silica, synthetic resin emulsion, and tetramethoxysilane oligomer which are contained as effective components in the coating composition of the present invention will be described in detail below.

【0009】(i)コロイダルシリカ 本発明の組成物において、コロイダルシリカは、主とし
て、形成される皮膜の耐摩耗性、耐熱性、帯電防止性、
耐汚染性等を向上させる働きをするものである。本発明
で用いるコロイダルシリカとは、負に帯電した無定形シ
リカ粒子が水中に分散してコロイド状をなしたものであ
り、粒子表面にSiOH、OH-イオン等が存在してア
ルカリイオンにより電気二重層が形成され、粒子間の反
発により安定化されたものであり、粒子の形状は通常球
形である。本発明では、コロイダルシリカとしては、粒
径7〜90nm程度で、固型分20〜50重量%程度、
pH2〜11程度、比重1.10〜1.40程度の水中
に分散したコロイド状シリカを用いることが好ましい。
(I) Colloidal Silica In the composition of the present invention, colloidal silica mainly contains abrasion resistance, heat resistance, antistatic property,
It functions to improve the stain resistance and the like. The colloidal silica used in the present invention are those negatively charged amorphous silica particles form a colloidal dispersed in water, SiOH on the particle surface, OH - electric double by alkali ions ions are present An overlay is formed and stabilized by repulsion between the particles, and the shape of the particles is usually spherical. In the present invention, the colloidal silica has a particle size of about 7 to 90 nm, a solid content of about 20 to 50% by weight,
It is preferable to use colloidal silica dispersed in water having a pH of about 2 to 11 and a specific gravity of about 1.10 to 1.40.

【0010】(ii)合成樹脂エマルジョン 本発明では、合成樹脂エマルジョンは、主として、形成
される皮膜の可撓性、基材密着性、耐透水性等に寄与す
るものであり、例えば、通常の乳化重合法によって得ら
れる水性の合成樹脂エマルジョンを用いることができ
る。合成樹脂エマルジョンの樹脂成分としては、特に限
定はなく、例えば、アクリル樹脂、アクリル・スチレン
共重合樹脂、酢酸ビニル樹脂、酢酸ビニル・アクリル共
重合樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂、オレフィ
ン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂、
塩ビ・アクリル共重合樹脂、スチレン・ブタジエン共重
合樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂などを挙げる
ことができる。
(Ii) Synthetic resin emulsion In the present invention, the synthetic resin emulsion mainly contributes to the flexibility of the film to be formed, the adhesion to the substrate, the water resistance, and the like. An aqueous synthetic resin emulsion obtained by a polymerization method can be used. The resin component of the synthetic resin emulsion is not particularly limited, for example, acrylic resin, acrylic-styrene copolymer resin, vinyl acetate resin, vinyl acetate-acrylic copolymer resin, ethylene-vinyl acetate copolymer resin, olefin resin, Vinyl chloride resin, vinylidene chloride resin,
Examples thereof include a vinyl chloride / acrylic copolymer resin, a styrene / butadiene copolymer resin, a urethane resin, and a polyester resin.

【0011】合成樹脂エマルジョンの乳化重合に用いる
事のできるモノマー成分としては、アクリル酸エステ
ル、メタクリル酸エステル、スチレンまたはその誘導
体、アクリロニトリル、酢酸ビニル、その他のビニル系
モノマー、あるいはブタジエン、クロロプレン、イソプ
レン等のジエン系モノマーの中から1種又は2種以上を
選択して用いることができる。
The monomer components that can be used for emulsion polymerization of synthetic resin emulsions include acrylates, methacrylates, styrene or derivatives thereof, acrylonitrile, vinyl acetate, other vinyl monomers, butadiene, chloroprene, isoprene and the like. One or two or more diene monomers can be selected and used.

【0012】アクリル酸アルキルエステルの具体例とし
ては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル
酸ブチル、アクリル験iso−ブチル、アクリル酸2−エ
チルヘキシル、アクリル酸オクチルなどが挙げられ、メ
タクリル酸アルキルエステルの具体例としては、メタク
リル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−
ブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸iso−
ブチル、メメタクリル酸2−エチルヘキシルなどが挙げ
られる。
Specific examples of the alkyl acrylate include methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, iso-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate and octyl acrylate. Specific examples include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, and n-methacrylic acid.
Butyl, t-butyl methacrylate, iso-methacrylate
Butyl, 2-ethylhexyl memethacrylate and the like.

【0013】スチレン誘導体の例としては、スチレン、
α−メチルスチレン、ビニルトルエンなどか挙げられ
る。
Examples of styrene derivatives include styrene,
α-methylstyrene, vinyltoluene and the like.

【0014】その他のビニルモノマーの例としては、ア
クリロニトリル、メタクリル酸メトキシエチル、アクリ
ル酸メトキシエチル、メタクリル酸グリシジル、アクリ
ル酸グリシジル、メタクリル酸ブトキシエチル、アクリ
ル酸ブトキシエチル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニ
ル、バーサティク酸ビニル、塩化ビニル等が挙げられ
る。
Examples of other vinyl monomers include acrylonitrile, methoxyethyl methacrylate, methoxyethyl acrylate, glycidyl methacrylate, glycidyl acrylate, butoxyethyl methacrylate, butoxyethyl acrylate, vinyl acetate, vinyl propionate, and versatic. Vinyl acid, vinyl chloride and the like.

【0015】これらのモノマーを乳化重合する際には、
生成したエマルジョン粒子を安定化する為に、通常、親
水基を有するラジカル重合性モノマーが共重合される。
When these monomers are emulsion-polymerized,
In order to stabilize the formed emulsion particles, a radical polymerizable monomer having a hydrophilic group is usually copolymerized.

【0016】この様な親水基を有するラジカル重合性モ
ノマーとしては、アニオン性、カチオン性、ノニオン
性、両イオン性のものを用いることができる。
As the radical polymerizable monomer having such a hydrophilic group, an anionic, cationic, nonionic or zwitterionic monomer can be used.

【0017】アニオン性モノマーとしては、分子内にカ
ルボキシル基を有するモノマーとして、マレイン酸、フ
マル酸、クロトン酸、イタコン酸、アクリル酸、メタク
リル酸等が挙げられる。同じく分子内にスルホン基を有
するアニオン性モノマーとして、ビニルスルホン酸、ア
リルスルホン験、メタクリルスルホン酸、スチレンスル
ホン酸、アクリル酸2−エチルスルホン酸、メタクリル
酸2−エチルスルホン酸、アクリルアミド2−メチルス
ルホン酸等が挙げられる。同じく分子内に燐酸基を有す
るアニオン性モノマーとして、アクリル酸2−ヒドロキ
シエチルリン酸エステル、メタクリル酸2−ヒドロキシ
エチルリン酸エステルなどが挙げられる。これらのアニ
オン性モノマーはアンモニア、トリメチルアミンやモノ
エタノールアミンの様な有機アミン、ナトリウム、カリ
ウムの様なアルカリ金属の塩として用いる事もできる。
As the anionic monomer, a monomer having a carboxyl group in the molecule includes maleic acid, fumaric acid, crotonic acid, itaconic acid, acrylic acid, methacrylic acid and the like. Similarly, as anionic monomers having a sulfone group in the molecule, vinyl sulfonic acid, allyl sulfone test, methacrylsulfonic acid, styrene sulfonic acid, 2-ethylsulfonic acid acrylate, 2-ethylsulfonic acid methacrylate, 2-methylsulfonic acrylamide Acids and the like. Similarly, examples of the anionic monomer having a phosphoric acid group in the molecule include acrylic acid 2-hydroxyethyl phosphate and methacrylic acid 2-hydroxyethyl phosphate. These anionic monomers can also be used as salts of organic amines such as ammonia, trimethylamine and monoethanolamine, and alkali metals such as sodium and potassium.

【0018】カチオン性モノマーの例としては、アクリ
ル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルエチ
ル、アクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジ
エチルアミノエチル、アクリルアミドジメチルアミノプ
ロピル、メタクリルアミドジメチルアミノプロピル、ア
クリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロライ
ド、メタクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウム
クロライド、ジアリルジメチルアンモニウムクロライ
ド、p−ビニルベンジルアンモニウムクロライド等が挙
げられる。
Examples of cationic monomers include dimethylaminoethyl acrylate, dimethylethyl methacrylate, diethylaminoethyl acrylate, diethylaminoethyl methacrylate, acrylamidodimethylaminopropyl, methacrylamidodimethylaminopropyl, acrylamidopropyltrimethylammonium chloride, methacryl Amidopropyltrimethylammonium chloride, diallyldimethylammonium chloride, p-vinylbenzylammonium chloride and the like can be mentioned.

【0019】ノニオン性モノマーとしては、アクリルア
ミド、メタクリルアミド、Nメチロールアクリルアミ
ド、Nメチロールメタクリルアミド,N,N−ジメチル
アクリルアミド、N,N−ジメチルメタクリルアミド、
アクリロイルモルホリン、ジアセトンアクリルアミド、
ビニルピロリドン、ビニルオキサゾリドン、アクリル酸
ヒドロキシプロピルなどが挙げられる。
Examples of the nonionic monomer include acrylamide, methacrylamide, N-methylolacrylamide, N-methylolmethacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N, N-dimethylmethacrylamide,
Acryloyl morpholine, diacetone acrylamide,
Vinylpyrrolidone, vinyloxazolidone, hydroxypropyl acrylate and the like.

【0020】これらの親水基を有するラジカル重合性モ
ノマーの使用量が少なすぎると、エマルジョンの安定性
が低下し、また多すぎると乾燥皮膜の耐水性が悪くなる
ため、全モノマーに対して0.5〜10重量%程度、好
ましくは1〜5重量%程度の範囲で用いられる。
If the amount of the radical polymerizable monomer having a hydrophilic group is too small, the stability of the emulsion is reduced. If the amount is too large, the water resistance of the dried film is deteriorated. It is used in the range of about 5 to 10% by weight, preferably about 1 to 5% by weight.

【0021】乳化重合反応は乳化剤の存在下において、
水媒体中で攪伴下に所定温度でモノマー及び重合開始剤
を一括であるいは運続的に供給することにより行われ
る。
The emulsion polymerization reaction is carried out in the presence of an emulsifier,
It is carried out by supplying the monomer and the polymerization initiator all at once or continuously at a predetermined temperature while stirring in an aqueous medium.

【0022】乳化剤は通常、重合モノマー全量に対して
0.05〜10重量%、好ましくは0.1〜5重量%の
範囲で用いられる。乳化剤の具体例としては、ステアリ
ルアミン塩酸塩、ラウリルトリメチルアンモニウムクロ
ライド、トリメチルオクタデシルアンモニウムクロライ
ド等のカチオン乳化剤、オレイン酸カリウム、ラウリル
酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウ
ム、アルカンスルホン酸ナトリウム、アルキルナフタレ
ンスルホン酸ナトリウム、ジアルキルスルホコハク酸ナ
トリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナ
トリウム、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル
硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキル燐酸エス
テル、ポリオキシエチレンアルキルアリル燐酸エステル
などのアニオン系乳化剤、ポリオキシエチレンアルキル
エーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテ
ル、ホリオキシエチレンオキシプロピルブロックポリマ
ー、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキ
シエチレンソルビタン脂肪酸エステルなどのノニオン系
乳化剤、ラウリルベタイン、ラウリルジメチルアミンオ
キサイドなどの両イオン性乳化剤等が挙げられる。
The emulsifier is used in an amount of usually 0.05 to 10% by weight, preferably 0.1 to 5% by weight, based on the total amount of the polymerized monomers. Specific examples of the emulsifier include cationic emulsifiers such as stearylamine hydrochloride, lauryltrimethylammonium chloride, trimethyloctadecylammonium chloride, potassium oleate, sodium laurate, sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium alkanesulfonate, and sodium alkylnaphthalenesulfonate. Anionic emulsifiers such as sodium dialkyl sulfosuccinate, sodium polyoxyethylene alkyl ether sulfate, sodium polyoxyethylene alkyl allyl ether sulfate, polyoxyethylene alkyl allyl phosphate, polyoxyethylene alkyl allyl phosphate, polyoxyethylene alkyl ether, poly Oxyethylene alkyl allyl ether, polyoxyethylene oxypropyl Kkuporima, polyethylene glycol fatty acid esters, nonionic emulsifiers such as polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, lauryl betaine, amphoteric emulsifiers such as such as lauryl dimethyl amine oxide.

【0023】その他にも水溶性高分子のポリビニルアル
コール、ヒドロキシエチルセルロース、水溶性アクリル
共重合体、スチレンスルホン酸ナトリウムの共重合体等
も単独もしくは上記の乳化剤と併用して用いることがで
きる。
In addition, a water-soluble polymer such as polyvinyl alcohol, hydroxyethyl cellulose, a water-soluble acrylic copolymer, a copolymer of sodium styrenesulfonate and the like can be used alone or in combination with the above-mentioned emulsifier.

【0024】重合時のモノマー濃度は、通常30〜70
重量%、好ましくは35〜65重量%とすれば良く、重
合開始剤としては一般的に用いられるラジカル重合開始
剤、例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過
硫酸ソーダなどの過硫酸塩、2,2’−アゾビスイソブ
チルニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチル
バレロニトリル)等のアゾ系重合開始剤、ベンゾイルパ
ーオキサイド、ラウリルパーオキサイドなどの過酸化物
系重合開始剤などを用いることができる。
The monomer concentration during the polymerization is usually 30 to 70
The polymerization initiator may be a commonly used radical polymerization initiator, for example, persulfates such as ammonium persulfate, potassium persulfate, and sodium persulfate; Azo-based polymerization initiators such as 2'-azobisisobutylnitrile and 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) and peroxide-based polymerization initiators such as benzoyl peroxide and lauryl peroxide are used. be able to.

【0025】ラジカル重合開始剤の使用量は、重合モノ
マー全量に対し0.1〜10重量%程度、好ましくは
0.3〜5重量%程度とすればよい。
The amount of the radical polymerization initiator used may be about 0.1 to 10% by weight, preferably about 0.3 to 5% by weight, based on the total amount of the polymerization monomers.

【0026】反応時間は、通常2〜16時間程度とすれ
ば良く、重合時の温度は通常60〜100℃程度とすれ
ばよい。
The reaction time may be generally about 2 to 16 hours, and the temperature during the polymerization may be usually about 60 to 100 ° C.

【0027】(iii)テトラメトキシシランオリゴマー 本発明で用いるテトラメトキシシランオリゴマーは、テ
トラメトキシシランの部分加水分解縮合物であり、重合
度2〜10のものを用いることが適当であり、重合度4
〜5程度のものが好ましい。テトラメトキシシランのモ
ノマーは、毒性が高く、しかも活性が高すぎて、作業時
に発熱したり突沸する場合があるが、テトラメトキシシ
ランオリゴマーは、この様な問題点がなく、毒性が低減
され、調液時の作業性にも優れたものとなり、コーティ
ング組成物に好適に配合することができる。又、テトラ
メトキシシランオリゴマーは、テトラメエキシシランオ
リゴマー等のその他のオリゴマーと比べて、活性で反応
性が高く、しかも硬化物は高硬度となり、これを配合す
ることによって、テトラメトキシシラン中のシラノール
基が介在してコロイダルシリカと合成樹脂エマルジョン
が一体化し、コロイダルシリカの無機物質としての性質
である高硬度、耐候性、耐汚染性等と、合成樹脂エマル
ジョンの有機物質としての性質である基材密着性、可撓
性、耐透水性等の性質がバランス良く発揮されると共
に、保存安定性にも優れたものとなる。
(Iii) Tetramethoxysilane Oligomer The tetramethoxysilane oligomer used in the present invention is a partially hydrolyzed condensate of tetramethoxysilane.
About 5 to 5 are preferable. Tetramethoxysilane monomers are highly toxic and have too high an activity, which may cause heat generation or bumping during operation. However, tetramethoxysilane oligomers do not have such problems, and toxicity is reduced. It also has excellent workability during liquid application, and can be suitably blended into a coating composition. In addition, the tetramethoxysilane oligomer is more active and more reactive than other oligomers such as a tetramethoxysilane oligomer, and the cured product has a higher hardness. The base intervenes between the colloidal silica and the synthetic resin emulsion through the interposition of the groups, and the high hardness, weather resistance, stain resistance, etc., which are the properties of colloidal silica as an inorganic substance, and the base material, which is the properties of the synthetic resin emulsion as an organic substance Properties such as adhesion, flexibility, and water permeability are exhibited in a well-balanced manner, and the storage stability is also excellent.

【0028】テトラメトキシシランオリゴマーを得るた
めに用いるテトラメトキシシランは、化学式:Si(O
CH34で表されるものであり、四塩化ケイ素とメタノ
ールとの反応、金属ケイ素とメタノールの反応等の方法
により得られるものを用いることができるが、原料を精
製することにより容易に不純物を除去できることや塩酸
が副生せず装置腐食の問題が生じないこと等から、特に
不純物を除去する必要のある用途等については、金属ケ
イ素及びメタノールを反応させることにより得られるテ
トラメトキシシランを用いることが望ましい。
The tetramethoxysilane used to obtain the tetramethoxysilane oligomer has the chemical formula: Si (O
CH 3 ) 4, which can be obtained by a method such as a reaction between silicon tetrachloride and methanol, a reaction between metal silicon and methanol, and the like. Since there is no problem of equipment corrosion because hydrochloric acid can not be produced as a by-product and hydrochloric acid is not produced, tetramethoxysilane obtained by reacting metal silicon and methanol is used especially for applications that need to remove impurities. It is desirable.

【0029】テトラメトキシシランオリゴマーを得るた
めの加水分解縮合反応自体は、公知の方法で行えば良
く、例えば、テトラメトキシシランのモノマーに所定量
の水を加えて酸触媒の存在下に、副生するアルコールを
留去しながら通常、室温〜100℃程度で反応させれば
よい。この反応の際、溶媒としてメタノール等のアルコ
ールを用いてもよい。この反応によりテトラメトキシシ
ランは加水分解し、さらに縮合反応によりヒドロキシル
基の数が1以下である液状のテトラメトキシシランオリ
ゴマー(通常平均重合度2〜10程度、大部分は3〜
7)が部分加水分解縮合物として得られる。加水分解の
程度は、使用する水の量により適宜調節することがで
き、テトラメトキシシランの全ての加水分解可能基、即
ち、アルコキシ基を加水分解縮合するのに必要な量の
水、即ち、これらの基のモル数の1/2のモル数の水に
対する実際の添加量の百分率で表わされる。本発明にお
いては、テトラメトキシシランオリゴマーの加水分解の
程度は、通常20〜80%程度、好適には30〜60%
程度から選ばれる。20%以下ではモノマー残存率が高
く生産性が低く、一方、80%以上では得られる組成物
がゲル化しやすいので好ましくない。
The hydrolysis-condensation reaction itself for obtaining the tetramethoxysilane oligomer may be carried out by a known method. For example, a predetermined amount of water is added to a tetramethoxysilane monomer to form a by-product in the presence of an acid catalyst. The reaction is usually carried out at room temperature to about 100 ° C. while distilling off the alcohol to be formed. In this reaction, an alcohol such as methanol may be used as a solvent. By this reaction, tetramethoxysilane is hydrolyzed, and furthermore, a liquid tetramethoxysilane oligomer having a number of hydroxyl groups of 1 or less (usually an average degree of polymerization of about 2 to 10, mostly 3 to 4) by a condensation reaction.
7) is obtained as a partially hydrolyzed condensate. The degree of hydrolysis can be appropriately adjusted depending on the amount of water used, and the amount of water necessary to hydrolyze and condense all hydrolyzable groups of tetramethoxysilane, that is, Is expressed as a percentage of the actual amount added to 1/2 of the number of moles of the group of water. In the present invention, the degree of hydrolysis of the tetramethoxysilane oligomer is usually about 20 to 80%, preferably 30 to 60%.
Selected from degree. If it is less than 20%, the residual ratio of the monomer is high and the productivity is low. On the other hand, if it is more than 80%, the obtained composition tends to gel, which is not preferable.

【0030】こうして得られた部分加水分解縮合物には
モノマーが通常2〜10重量%程度含有されている。こ
のモノマーが含有されていると毒性が強い上、活性が高
く取り扱い難いので、モノマー含有量が1重量%以下、
好ましくは0.3重量%以下になるように、モノマーを
除去するとよい。このモノマー除去は、フラッシュ蒸
留、真空蒸留、イナートガス吹き込み等により行うこと
ができる。
The partially hydrolyzed condensate thus obtained generally contains about 2 to 10% by weight of a monomer. When this monomer is contained, it is highly toxic, has high activity and is difficult to handle, so that the monomer content is 1% by weight or less,
The monomer is preferably removed so as to be preferably 0.3% by weight or less. This monomer removal can be performed by flash distillation, vacuum distillation, blowing of inert gas, or the like.

【0031】コーティング組成物 本発明のコーティング組成物は、水を媒体として、これ
に上記したコロイダルシリカ、合成樹脂エマルジョン、
及びテトラメトキシシランオリゴマーを配合したもので
あり、この様な三成分を配合することによって、各成分
が一体化して有効に作用し、耐候性、耐久性、耐汚染
性、基材密着性等に優れた皮膜が形成され、保存安定性
も良好となる。
Coating Composition The coating composition of the present invention is prepared by using the above-mentioned colloidal silica, synthetic resin emulsion,
And a tetramethoxysilane oligomer. By blending such three components, each component is united and effectively acts to improve weather resistance, durability, stain resistance, substrate adhesion and the like. An excellent film is formed, and the storage stability is also good.

【0032】特に、コロイダルシリカとテトラメトキシ
シランオリゴマーを予め縮合させて、これを合成樹脂エ
マルジョンと組み合わせて配合したコーティング組成物
によれば、コロイダルシリカに縮合したテトラメトキシ
シランによって、活性シラノール基が増加して活性シラ
ノール基が有効に働き、反応性がより向上して加熱硬化
性により優れたものとなる。また、合成樹脂エマルジョ
ンの官能基とコロイダルシリカのシラノール基との反応
性が更に改善されてコロイダルシリカと合成樹脂エマル
ジョンの一体化がより進行し、硬化性、耐水性、耐温水
性などが一層向上して、優れた物性の皮膜を形成するこ
とができる。
In particular, according to the coating composition in which colloidal silica and tetramethoxysilane oligomer are previously condensed and combined with a synthetic resin emulsion, active silanol groups increase due to tetramethoxysilane condensed with colloidal silica. As a result, the active silanol group works effectively, the reactivity is further improved, and the thermosetting property becomes more excellent. In addition, the reactivity between the functional group of the synthetic resin emulsion and the silanol group of the colloidal silica is further improved, and the integration of the colloidal silica and the synthetic resin emulsion is further advanced, and the curability, water resistance, warm water resistance, etc. are further improved. As a result, a film having excellent physical properties can be formed.

【0033】コロイダルシリカとテトラメトキシシラン
オリゴマーとの縮合物を合成樹脂エマルジョンと組み合
わせて配合したコーティング組成物を得る方法として
は、コロイダルシリカを含有する水溶液にテトラメトキ
シシランオリゴマーを添加して両者を縮合させた後これ
を合成樹脂エマルジョンと混合する方法、コロイダルシ
リカ及び合成樹脂エマルジョンを含有する水溶液にテト
ラメトキシシランオリゴマーを添加してコロイダルシリ
カとテトラメトキシシランオリゴマーとを縮合させる方
法などがある。
As a method for obtaining a coating composition in which a condensate of colloidal silica and a tetramethoxysilane oligomer is combined with a synthetic resin emulsion, a tetramethoxysilane oligomer is added to an aqueous solution containing colloidal silica to condense the two. After that, there is a method of mixing this with a synthetic resin emulsion, a method of adding a tetramethoxysilane oligomer to an aqueous solution containing colloidal silica and a synthetic resin emulsion, and condensing the colloidal silica and the tetramethoxysilane oligomer.

【0034】コロイダルシリカを含有する水溶液にテト
ラメトキシシランオリゴマーを添加して縮合させる方法
としては、例えば、水溶液中のコロイダルシリカ濃度
を、固形分量として、5〜45重量%程度、好ましくは
15〜35重量%程度とし、液温を0〜80℃程度、好
ましくは0〜50℃程度として、これに必要量のテトラ
メトキシシランオリゴマーを添加して縮合反応を行なえ
ば良い。この際、テトラメトキシシランオリゴマーを一
括添加すると、瞬時にコロイダルシリカと縮合してゲル
化し易いので、通常10分〜1時間程度の時間をかけて
テトラメトキシシランオリゴマーを徐々に滴下すること
が好ましい。
As a method for adding a tetramethoxysilane oligomer to an aqueous solution containing colloidal silica for condensation, for example, the concentration of colloidal silica in the aqueous solution is set to a solid content of about 5 to 45% by weight, preferably 15 to 35% by weight. % By weight, and the liquid temperature is about 0 to 80 ° C., preferably about 0 to 50 ° C., and a necessary amount of tetramethoxysilane oligomer is added thereto to carry out the condensation reaction. At this time, if the tetramethoxysilane oligomer is added at once, it is instantaneously condensed with colloidal silica and easily gelled. Therefore, it is preferable to gradually drop the tetramethoxysilane oligomer usually over a period of about 10 minutes to 1 hour.

【0035】縮合反応の際の系のpHはpH2〜11程
度とすれば良いが、シラノール基の縮合反応はアルカリ
域の方が速いので、pH9〜11程度とすることが好ま
しい。
The pH of the system at the time of the condensation reaction may be about pH 2 to 11, but the pH of the system is preferably about 9 to 11 since the condensation reaction of the silanol group is faster in the alkaline region.

【0036】反応は、通常0.5〜8時間程度、好まし
くは、2〜5時間程度行えば良く、テトラメトキシシラ
ンオリゴマーは水と分離する傾向にあるので、水溶液中
に分離油分が消失した時点を反応の終了点とすればよ
い。
The reaction may be carried out usually for about 0.5 to 8 hours, preferably for about 2 to 5 hours. Since the tetramethoxysilane oligomer tends to separate from water, the point at which the separated oil component disappears from the aqueous solution. May be used as the end point of the reaction.

【0037】コロイダルシリカ及び合成樹脂エマルジョ
ンを含有する水溶液に、テトラメトキシシランオリゴマ
ーを添加して縮合させる方法においても、コロイダルシ
リカの濃度やその他の反応条件は、上記した方法と同様
とすれば良い。
In the method of adding and condensing a tetramethoxysilane oligomer to an aqueous solution containing colloidal silica and a synthetic resin emulsion, the concentration of colloidal silica and other reaction conditions may be the same as those described above.

【0038】本発明のコーティング組成物では、コロイ
ダルシリカとテトラメトキシシランオリゴマーを縮合す
ることなくそのまま配合して用いる場合、及び予め縮合
して用いる場合のいずれの場合にも、各成分の配合割合
は同様の範囲とすれば良く、通常、コロイダルシリカ、
合成樹脂エマルジョン、及びテトラメトキシシランオリ
ゴマーの三成分の合計固形分量を基準として、それぞれ
の固形分量について、コロイダルシリカ5〜60重量
%、合成樹脂エマルジョン20〜94重量%、及びテト
ラメトキシシランオリゴマー0.05〜20重量%程度
とすれば良く、好ましくはコロイダルシリカ30〜60
重量%、合成樹脂エマルジョン30〜60重量%、及び
テトラメトキシシランオリゴマー1〜10重量%程度と
すれば良い。本発明のコーテイング組成物では、各成分
の配合割合を上記した範囲とすることによって、各成分
がバランス良く作用して、優れた性能を発揮することが
できる。コロイダルシリカの配合割合が少なすぎると、
耐摩耗性、耐熱性、帯電防止性、耐汚染性等のコロイダ
ルシリカの性質が充分に発揮されず、一方、配合量が多
すぎると、良好な塗膜が形成されず、乾燥後、粉状とな
りやすいので好ましくない。また、テトラメトキシシラ
ンオリゴマーの配合割合が多すぎると、コーティング組
成物の保存安定性が不安定になりやすく、少なすぎる場
合にはテトラメトキシシランオリゴマーを配合した効果
が十分に発揮されないので好ましくない。
In the coating composition of the present invention, the mixing ratio of each component is not limited to the case where the colloidal silica and the tetramethoxysilane oligomer are used as they are without being condensed and the case where they are used after being condensed in advance. The range may be the same, usually, colloidal silica,
Based on the total solid content of the three components of the synthetic resin emulsion and the tetramethoxysilane oligomer, 5 to 60% by weight of the colloidal silica, 20 to 94% by weight of the synthetic resin emulsion, and 0. The amount may be about 0.5 to 20% by weight, preferably 30 to 60% colloidal silica.
%, About 30 to 60% by weight of a synthetic resin emulsion, and about 1 to 10% by weight of a tetramethoxysilane oligomer. In the coating composition of the present invention, when the mixing ratio of each component is in the above-mentioned range, each component acts in a well-balanced manner and can exhibit excellent performance. If the blending ratio of colloidal silica is too small,
The properties of colloidal silica such as abrasion resistance, heat resistance, antistatic property and stain resistance are not sufficiently exhibited. On the other hand, if the amount is too large, a good coating film is not formed, and after drying, powder It is not preferable because it tends to be If the mixing ratio of the tetramethoxysilane oligomer is too large, the storage stability of the coating composition tends to be unstable. If the mixing ratio is too small, the effect of mixing the tetramethoxysilane oligomer is not sufficiently exhibited, which is not preferable.

【0039】本発明のコーティング組成物の固形分濃度
は、特に限定的ではないが、通常水を媒体として5〜5
5重量%程度で調製し、使用時には、10〜60重量%
程度とすることが適当である。特に、工業的に製造する
場合には、許容される範囲内で固形分量を高くすること
が好ましい。
The solid concentration of the coating composition of the present invention is not particularly limited, but is usually 5 to 5 with water as a medium.
Prepared at about 5% by weight, and when used, 10-60% by weight
Is appropriate. In particular, in the case of industrial production, it is preferable to increase the solid content within an allowable range.

【0040】本発明のコーティング組成物は、その用途
に応じて、水を媒体として適当な固形分量に調節して用
いればよく、又、必要に応じて、アンモニア水、水酸化
ナトリウム等のPH調整剤や粘度調整剤、撥水剤、紫外
線吸収剤、架橋剤、成膜助剤、浸透剤、顔料、充填剤、
染料等を常法に従って加えて塗料化しても良い。顔料及
び充填剤の使用量は、上記したコロイダルシリカ、合成
樹脂エマルジョン、及びテトラメトキシシランオリゴマ
ーの三成分の合計固形分量100重量部当たり、300
重量部程度以下とすることが好ましい。
The coating composition of the present invention may be used by adjusting the solid content to an appropriate amount using water as a medium according to the intended use, and, if necessary, adjusting the pH of aqueous ammonia, sodium hydroxide or the like. Agents, viscosity modifiers, water repellents, ultraviolet absorbers, crosslinking agents, film-forming aids, penetrants, pigments, fillers,
A paint may be added by adding a dye or the like according to a conventional method. The amount of the pigment and the filler used is 300 per 100 parts by weight of the total solid content of the three components of the above-mentioned colloidal silica, synthetic resin emulsion, and tetramethoxysilane oligomer.
It is preferable that the content is not more than about parts by weight.

【0041】本発明のコーティング組成物をプライマー
として使用する場合には、基材への浸透性の点で粘度が
低いことが好ましく、固形分量としては、10〜30重
量%程度とすることが好ましい。また、トップ塗料とし
て使用する場合には、粘度が高いことが好ましく、乾燥
速度も早い方が良いことを考慮すると、固形分量は高め
が良く、30〜60重量%程度で用いることが好まし
い。
When the coating composition of the present invention is used as a primer, the viscosity is preferably low in terms of permeability to the substrate, and the solid content is preferably about 10 to 30% by weight. . In addition, when used as a top coating, the viscosity is preferably high, and considering that the drying speed should be high, the solid content is high and the solid content is preferably about 30 to 60% by weight.

【0042】本発明のコーティング組成物は、各種の公
知の方法によって塗装することができ、必要に応じて、
複数回重ね塗りをすることも可能である。例えば、ロー
ルコーター塗装、カーテンコーター塗装等のライン塗装
やスプレー塗装によって塗布することができ、又現場施
工として、スプレーガンを用いて、予め塗料化したコー
テイング組成物を常温でスプレー塗装することもでき
る。塗布量は、特に限定的ではなく、目的に応じて適宜
塗布量を決定すれば良いが、通常、固形分量として30
〜150g/m2程度となるようにすればよい。
The coating composition of the present invention can be applied by various known methods.
It is also possible to perform multiple coatings. For example, it can be applied by line coating such as roll coater coating, curtain coater coating or spray coating, or as a field application, a spray gun can be used to spray-coat a coating composition that has been previously coated at room temperature. . The amount of application is not particularly limited and may be appropriately determined according to the purpose.
What is necessary is just to make it about 150 g / m < 2 >.

【0043】本発明のコーティング組成物は、硬化性が
良好であり、0〜35℃程度の常温で塗膜を形成できる
が、加熱することにより、更に塗膜形成を促進すること
が可能である。
The coating composition of the present invention has good curability and can form a coating film at room temperature of about 0 to 35 ° C. However, heating can further promote the formation of the coating film. .

【0044】本発明のコーティング組成物の塗装対象
は、特に限定はなく、例えば、鉄、ステンレス、アルミ
ニウム及びその他の金属、プラスチック、ガラス、木
材、セメント及びその他の基板、粒状体、線状体等の各
種の製品に皮膜を形成する目的で用いることができる。
例えば、トップ塗料として用いる場合の一例としては、
スレート板、モルタルなどのシーラー塗装した面に塗装
することができる。
The object to be coated with the coating composition of the present invention is not particularly limited. For example, iron, stainless steel, aluminum and other metals, plastics, glass, wood, cement and other substrates, granules, linear bodies, etc. Can be used for the purpose of forming a film on various products.
For example, as an example when used as a top paint,
It can be applied to sealer-coated surfaces such as slate boards and mortar.

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明のコーティング組成物は、無機成
分であるコロイダルシリカと有機成分である合成樹脂エ
マルジョンを含有し、これらをテトラエトキシシランオ
リゴマーにより一体化したものであり、両者の優れた特
性を併せ持つと同時に、それぞれの欠点が解消され、そ
の結果、高硬度で可撓性に優れ、耐候性、耐久性、耐汚
染性、基材密着性、耐透水性等に優れた皮膜を形成で
き、保存安定性にも優れたものとなる特に、コロイダル
シリカとテトラメトキシシランオリゴマーとを予め縮合
させて、これを合成樹脂エマルジョンと組み合わせて用
いる場合には、硬化性が一段と向上して、耐水性、耐温
水性等の各種皮膜特性がより優れたものとなる。
The coating composition of the present invention contains colloidal silica as an inorganic component and a synthetic resin emulsion as an organic component, and these are integrated by a tetraethoxysilane oligomer. At the same time, each disadvantage is eliminated, and as a result, a film with high hardness, excellent flexibility, excellent weather resistance, durability, stain resistance, substrate adhesion, water permeability resistance, etc. can be formed. In particular, when the colloidal silica and the tetramethoxysilane oligomer are pre-condensed and used in combination with a synthetic resin emulsion, the curability is further improved, and the water resistance is improved. And various film properties such as warm water resistance are improved.

【0046】[0046]

【実施例】以下に、参考例及び実施例を挙げて本発明を
更に詳細に説明する。
The present invention will be described below in more detail with reference to Reference Examples and Examples.

【0047】参考例1(水性合成樹脂エマルジョンの合
成) 撹拌機、温度調節器、温度計、還流冷却器、滴下ロート
及び窒素ガス導入管を備えた内容積2リットルの4つ口
フラスコ内に、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム
2.0重量部及び水120重量部を仕込み、窒素ガスを
導入しつつ65℃に昇温し、過硫酸アンモニウム1.2
重量部及び次亜硫酸ナトリウム1.2重量部を添加した
後、アクリル酸ブチル220重量部、メタクリル酸メチ
ル100重量部、スチレン60重量部、アクリルアミド
12重量部、スチレンスルホン酸ナトリウム12重量
部、ポリエチレンオキサイドノニルフェニルエーテル
(エチレンオキサイド20モル付加)2重量部、及び水
340重量部を撹拌混合して得たモノマーエマルジョン
を滴下ロートより3時間かけて滴下し、65〜70℃で
重合を行った。滴下終了後、過硫酸アンモニウム0.8
重量部を水20重量部に溶解して添加し、80℃で3時
間熟成した後、冷却して水性合成樹脂エマルジョンを得
た。
Reference Example 1 (Synthesis of Aqueous Synthetic Resin Emulsion) A 2-liter four-necked flask equipped with a stirrer, a temperature controller, a thermometer, a reflux condenser, a dropping funnel and a nitrogen gas inlet tube was prepared. 2.0 parts by weight of sodium dodecylbenzenesulfonate and 120 parts by weight of water were charged, and the temperature was raised to 65 ° C. while introducing nitrogen gas.
After the addition of 1.2 parts by weight of sodium hyposulfite, 220 parts by weight of butyl acrylate, 100 parts by weight of methyl methacrylate, 60 parts by weight of styrene, 12 parts by weight of acrylamide, 12 parts by weight of sodium styrenesulfonate, polyethylene oxide A monomer emulsion obtained by stirring and mixing 2 parts by weight of nonylphenyl ether (addition of 20 mol of ethylene oxide) and 340 parts by weight of water was dropped from a dropping funnel over 3 hours, and polymerization was carried out at 65 to 70 ° C. After dropping, add ammonium persulfate 0.8
A part by weight was dissolved in and added to 20 parts by weight of water, the mixture was aged at 80 ° C. for 3 hours, and then cooled to obtain an aqueous synthetic resin emulsion.

【0048】得られたエマルジョンは、不揮発分45.
5%、pH2.2、粘度1300cPの乳白色分散液で
あった。
The emulsion obtained had a non-volatile content of 45.
It was a milky white dispersion having a pH of 5%, a pH of 2.2 and a viscosity of 1300 cP.

【0049】実施例1 参考例1で得た合成樹脂エマルジョン、コロイダルシリ
カ(商標:スノーテックスCM、日産化学工業(株)
製、粒子径10〜20nm、pH8.9〜9.0、固形
分30〜31%)及びテトラメトキシシランオリゴマー
(商標名:MS−51、三菱化学(株)、重合度4〜
5)を原料として用い、下記表1に記載の割合(固形分
中の重量%)で各成分を配合してコーティング組成物を
得た。これを用いて、下記の方法で放置安定性及び塗膜
性能の試験を行なった。結果を下記表1に示す。
Example 1 The synthetic resin emulsion obtained in Reference Example 1, colloidal silica (trade name: Snowtex CM, Nissan Chemical Industries, Ltd.)
Manufactured, particle size 10-20 nm, pH 8.9-9.0, solid content 30-31%) and tetramethoxysilane oligomer (trade name: MS-51, Mitsubishi Chemical Corporation, degree of polymerization 4-)
Using 5) as a raw material, each component was blended at the ratio (% by weight in solid content) shown in Table 1 below to obtain a coating composition. Using this, the following tests were conducted for the stability of standing and the performance of the coating film. The results are shown in Table 1 below.

【0050】付着性試験については、水道水を用いて固
形分量15%に調整したプライマー組成物を用い、その
他の試験については、下記の配合の白色塗料を用いた。
For the adhesion test, a primer composition adjusted to a solid content of 15% using tap water was used, and for the other tests, a white paint having the following composition was used.

【0051】 白色塗料配合 コーティング組成物(固形分30重量%) 150重量部 脱イオン水 40重量部 酸化チタン(ルチル型) 60重量部 陰イオン性界面活性剤 *1) 2重量部 消泡剤 *2) 0.3重量部 ブチルセロソルブ 10重量部 *1) 商標:デモールEP、花王(株)製、特殊カルボン酸型高分子界 面活性剤、固形分25%水溶液 *2) 商標:ノプコ8034、サンノプコ(株)製、固形分100% <試験法> ・放置安定性 上記白色塗料を調製した後、50℃で1ヶ月放置後、液
の安定性を目視により評価した。分離凝固の生じていな
いものを○印で示す。
White paint formulation Coating composition (solid content 30% by weight) 150 parts by weight Deionized water 40 parts by weight Titanium oxide (rutile type) 60 parts by weight Anionic surfactant * 1) 2 parts by weight Defoamer * 2) 0.3 parts by weight butyl cellosolve 10 parts by weight * 1) Trademark: Demol EP, manufactured by Kao Corporation, special carboxylic acid type polymer surfactant, solid content 25% aqueous solution * 2) Trademark: Nopco 8034, San Nopco Solid content 100%, manufactured by Co., Ltd. <Test method>-Stability after storage After the white paint was prepared, it was left at 50 ° C for 1 month, and the stability of the liquid was visually evaluated. Those in which separation and solidification did not occur are indicated by a circle.

【0052】・付着性 固形分量15%に調製したプライマー組成物をスレート
板とガラス板のそれぞれに、100g/m2塗布し、2
0℃で10時間放置した後、4mm×4mmの間隔で2
5個のゴバン目をカッターナイフで基材に達するまで入
れ、この上にセロファンテープを貼着して、一気に引き
剥がし、基材表面に塗膜が残存している升目の数を求め
た。25/25の表示のものは塗膜が完全に基材に残存
していることを意味し、0/25は塗膜が完全に剥離し
ていることを意味する。
Adhesion The primer composition adjusted to a solid content of 15% was applied to each of a slate plate and a glass plate at 100 g / m 2 ,
After leaving at 0 ° C. for 10 hours, 2 mm at intervals of 4 mm × 4 mm
Five gobangs were inserted with a cutter knife until they reached the base material, a cellophane tape was stuck thereon, and peeled off at a stretch to determine the number of squares in which the coating film remained on the base material surface. A mark of 25/25 means that the coating film was completely left on the substrate, and 0/25 means that the coating film was completely peeled off.

【0053】・耐水性 上記した白色塗料を乾燥膜厚が約80μmの塗膜となる
ようにフレキシブルボードにスプレー塗布し、20℃で
2日間乾燥したものを試験片とした。
Water resistance The above-mentioned white paint was spray-coated on a flexible board so as to form a coating having a dry film thickness of about 80 μm, and dried at 20 ° C. for 2 days to obtain a test piece.

【0054】この試験片を常温水中に1週間浸漬した
後、塗膜の状態を目視により観察し、次の3段階で評価
した。
After this test piece was immersed in normal temperature water for one week, the state of the coating film was visually observed and evaluated in the following three grades.

【0055】 ○ 外観異常なし △ 白化発生 × 白化及びブリスター発生 ・耐アルカリ性 耐水性試験に用いたものと同様の試験片を用いて、5%
炭酸ナトリウム水溶液中に40℃で24時間浸漬した
後、塗膜の状態を目視により観察し、次の3段階で評価
した。
○ No appearance abnormality △ Whitening occurred × Whitening and blister occurred ・ Alkali resistance 5% using the same test piece as that used in the water resistance test
After being immersed in an aqueous solution of sodium carbonate at 40 ° C. for 24 hours, the state of the coating film was visually observed and evaluated according to the following three grades.

【0056】 ○ 外観異常なし △ 白化発生 × 白化及びブリスター発生 ・鉛筆硬度 耐水性試験に用いたものと同様の試験片を用いて、JI
S−K5400、6−14に準じて測定した。
○ No appearance abnormality △ Whitening occurred × Whitening and blister occurred ・ Pencil hardness Using a test piece similar to that used in the water resistance test, JI
It measured according to S-K5400, 6-14.

【0057】・耐汚染性 上記した白色塗料を乾燥膜厚が約80μmの塗膜となる
ようにフレキシブルボードにスプレー塗布し、20℃、
65%のRH条件下で、7日間乾燥したものを試験片と
し、カーボン粉とグリセリンとを重量比1:2で混合し
たペースト状混合物を塗膜表面に均一に塗装し、24時
間室温で放置した後、塗膜を水洗して、目視により、汚
れの度合いを調べ、次の基準で評価した。
Stain resistance The above-mentioned white paint is spray-coated on a flexible board so as to form a coating film having a dry film thickness of about 80 μm.
A test piece was dried under a RH condition of 65% for 7 days, and a paste-like mixture in which carbon powder and glycerin were mixed at a weight ratio of 1: 2 was uniformly coated on the surface of the coating film and left at room temperature for 24 hours. After that, the coating film was washed with water, the degree of dirt was visually examined, and evaluated according to the following criteria.

【0058】 ◎ 汚染なし ○ 僅かに着色 △ 薄いが明らかに着色 × かなり着色 ・促進耐候性試験 耐水性試験に用いたものと同様の試験片を用いて、サン
シャインウエザー試験機(アトラス社製、CI35W)
により、2000時間促進耐候性試験を行った後の塗膜
の状態を目視により観察し、次の3段階で評価した。
◎ No contamination ○ Slightly colored △ Light but clearly colored × Significantly colored ・ Accelerated weather resistance test Using a test piece similar to the one used in the water resistance test, a sunshine weather tester (Atlas Co., CI35W, manufactured by Atlas Co., Ltd.) )
The state of the coating film after the accelerated weathering test for 2000 hours was visually observed, and evaluated in the following three stages.

【0059】 ○ 良 △ 塗膜に若干欠陥が発生 × 著しい変色 実施例2 撹拌機、還流冷却機、滴下ロート及び原料投入口を備え
たフラスコ中に、コロイダルシリカ(商標:スノーテッ
クスO、日産化学工業(株)製、粒子径10〜20n
m、pH2〜4、固形分20〜21%)450gと水5
0gを仕込み、十分に撹拌し、内温を50℃に保ち、撹
拌を続けながら、滴下ロートより、テトラメトキシシラ
ンオリゴマー(商標名:MS−51、三菱化学(株)
製、重合度4〜5)10gを30分間かけて徐々に滴下
し、液温を50℃に維持して更に撹拌を続け、3時間か
けてコロイダルシリカとテトラメトキシシランオリゴマ
ーを縮合させた。その後、室温まで冷却して不揮発分2
0重量%、pH4.8、粘度10cPの透明水溶液を得
た。
○ Good △ Some defects were found on the coating film × Significant discoloration Example 2 Colloidal silica (trade name: Snowtex O, Nissan Chemical Co., Ltd.) was placed in a flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a dropping funnel and a material inlet. Industrial Co., Ltd., particle size 10-20n
m, pH 2-4, solid content 20-21%) 450 g and water 5
Then, while stirring, the internal temperature was kept at 50 ° C., and stirring was continued, a tetramethoxysilane oligomer (trade name: MS-51, Mitsubishi Chemical Corporation) was added from the dropping funnel.
10 g of a polymer having a degree of polymerization of 4 to 5) was gradually added dropwise over 30 minutes, and the liquid temperature was maintained at 50 ° C., stirring was further continued, and colloidal silica and tetramethoxysilane oligomer were condensed over 3 hours. Then, cool to room temperature and remove
A clear aqueous solution having a weight of 0%, a pH of 4.8 and a viscosity of 10 cP was obtained.

【0060】この透明水溶液に、参考例1で得た合成樹
脂エマルジョンを、合成樹脂エマルジョン/透明水溶液
(固形分比)=90/10となる様に配合し、水道水を
加えて、コーティング組成物を得た。このコーティング
組成物は、固形分40重量%、pH7.8、粘度10c
Pの乳白色のエマルジョンであった。これを用いて、実
施例1と同様の方法で放置安定性及び塗膜性能の試験を
行なった。結果を下記表1に示す。
To the transparent aqueous solution, the synthetic resin emulsion obtained in Reference Example 1 was blended so that the ratio of synthetic resin emulsion / the transparent aqueous solution (solid content ratio) = 90/10, and tap water was added thereto to form a coating composition. I got This coating composition has a solid content of 40% by weight, a pH of 7.8, and a viscosity of 10c.
It was a milky emulsion of P. Using this, a test of standing stability and coating film performance was performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1 below.

【0061】実施例3〜6及び比較例1〜5 実施例1と同様にして、下記表1及び表2に記載の配合
割合でコーティング組成物を調製し、放置安定性及び塗
膜性能の試験を行なった。結果を下記表1及び表2に示
す。
Examples 3 to 6 and Comparative Examples 1 to 5 In the same manner as in Example 1, coating compositions were prepared in the proportions shown in Tables 1 and 2 below and tested for shelf stability and coating film performance. Was performed. The results are shown in Tables 1 and 2 below.

【0062】尚、各例において、テトラメトキシシラン
オリゴマーとしては、商標名:MS−51(三菱化学
(株)、テトラメトキシシランの重合度4〜5)又は商
標名:MS−56(三菱化学(株)、テトラメトキシシ
ランの重合度8〜10)のオリゴマーを用い、シランカ
ップリング剤としては、商標名:A187(日本ユニカ
ー(株)製、化学式:CH2CHCH2OC36Si(O
CH33)のシランカップリング剤を用い、コロイダル
シリカとしては、商標:スノーテックスCM(日産化学
工業(株)製、粒子径10〜20nm、pH8.9〜
9.0、固形分30〜31%)又は商標:スノーテック
スO(日産化学工業(株)製、粒子径10〜20nm、
pH2〜4、固形分20〜21%)を用いた。
In each example, as the tetramethoxysilane oligomer, trade name: MS-51 (Mitsubishi Chemical Corporation, degree of polymerization of tetramethoxysilane 4 to 5) or trade name: MS-56 (Mitsubishi Chemical Co., Ltd., an oligomer having a degree of polymerization of tetramethoxysilane of 8 to 10), and as a silane coupling agent, a trade name: A187 (manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd .; chemical formula: CH 2 CHCH 2 OC 3 H 6 Si (O
CH 3 ) 3 ) using a silane coupling agent, as a colloidal silica, a trademark: Snowtex CM (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., particle diameter 10-20 nm, pH 8.9-
9.0, solid content 30 to 31%) or trademark: Snowtex O (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., particle size 10 to 20 nm)
pH 2-4, solids 20-21%).

【0063】[0063]

【表1】 [Table 1]

【0064】[0064]

【表2】 [Table 2]

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】コロイダルシリカ、合成樹脂エマルジョ
ン、及びテトラメトキシシランオリゴマーを含有するこ
とを特徴とするコーティング組成物。
1. A coating composition comprising colloidal silica, a synthetic resin emulsion, and a tetramethoxysilane oligomer.
【請求項2】コロイダルシリカとテトラメトキシシラン
オリゴマーとを互いに縮合した状態で含有する請求項1
に記載のコーティング組成物。
2. A method according to claim 1, wherein said colloidal silica and said tetramethoxysilane oligomer are condensed with each other.
A coating composition according to claim 1.
【請求項3】コロイダルシリカ、合成樹脂エマルジョ
ン、及びテトラメトキシシランオリゴマーの三成分の合
計固形分量を基準として、コロイダルシリカ5〜60重
量%、合成樹脂エマルジョン20〜94重量%、及びテ
トラメトキシシランオリゴマー0.05〜20重量%を
含有する請求項1又は2に記載のコーティング組成物。
3. A colloidal silica, a synthetic resin emulsion, and a tetramethoxysilane oligomer, wherein the total solid content of the three components is 5 to 60% by weight of the colloidal silica, 20 to 94% by weight of the synthetic resin emulsion, and a tetramethoxysilane oligomer. 3. The coating composition according to claim 1, comprising 0.05 to 20% by weight.
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