JPH115945A

JPH115945A - コーティング用組成物

Info

Publication number: JPH115945A
Application number: JP17528597A
Authority: JP
Inventors: Toshiki Sakagami; 俊規阪上; Tatsuya Shimizu; 達也清水; Nobuko Kaburagi; 遵生子鏑木
Original assignee: JSR Corp
Current assignee: JSR Corp
Priority date: 1997-06-16
Filing date: 1997-06-16
Publication date: 1999-01-12

Abstract

(57)【要約】【目的】スレート、セメント、モルタルおよびその他
の無機窯業基材、鉄、ステンレスおよびアルミニウムな
どの金属、さらにはガラス、プラスチックなどの製品の
表面に、高硬度で耐水性、耐薬品性、耐汚染性、耐熱
性、耐候性、撥水性および密着性に優れた塗膜を形成す
るために好適なコーティング用組成物を得る。【構成】（ａ）一般式ＲnＳｉ（ＯＲ′）４−n（式中、
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、ｎは０〜２の数
を示す）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、ポリスチレン換算分子量が３，０００〜５
０，０００の範囲にピークトップを有するオルガノポリ
シロキサン、（ｂ）コロイド状シリカ、および（ｃ）一
般式ＲnＳｉ（ＯＲ′）４−n（式中、ＲおよびＲ′は前
記に同じであり、ｎは０〜２の数を示す）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
チレン換算分子量が４００〜２,８００の範囲にピーク
トップを有するオルガノポリシロキサン含有することを
特徴とするコーティング用組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コーティング用組成物
に関し、さらに詳細にはスレート、セメント、モルタル
およびその他の無機窯業基材、鉄、ステンレスおよびア
ルミニウムなどの金属、さらにはガラス、プラスチック
などの製品の表面に、高硬度で耐水性、耐薬品性、耐汚
染性、耐熱性、耐候性、撥水性および密着性に優れた塗
膜を形成するために好適なコーティング用組成物に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、高硬度で耐水性、耐薬品性、耐汚
染性、耐熱性、耐候性、撥水性に優れた塗膜を形成する
ことが可能なコーティング用組成物が求められている。
このような要求の一部を満たすコーティング用組成物と
して、本願出願人は、先に特定分子量のオルガノポリシ
ロキサンとコロイド状シリカからなる組成物を提案した
（特開昭６３−４６２７２号公報、以下「先行技術」と
いう）。この先行技術の組成物は、基材にコーティング
後、高温で硬化させると高硬度の塗膜が得られるが、２
００℃以下の低温で硬化させると硬度が不充分となる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術の課題を背景になされたもので、２００℃以下の温度
で硬化させた場合にも、高硬度で耐水性、耐薬品性、耐
汚染性、耐熱性、耐候性、撥水性および密着性に優れた
塗膜を形成させることが可能なコーティング用組成物を
提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、（ａ）一般式
ＲnＳｉ（ＯＲ′）４−n（式中、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、ｎは０〜２の数を示す）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、ポリスチレ
ン換算分子量が３，０００〜５０，０００の範囲にピー
クトップを有するオルガノポリシロキサン（以下、「高
分子量体」という）、（ｂ）コロイド状シリカ、および
（ｃ）一般式ＲnＳｉ（ＯＲ′）４−n（式中、Ｒおよび
Ｒ′は前記に同じであり、ｎは０〜２の数を示す）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分子量が４００〜２，８００の範囲
にピークトップを有するオルガノポリシロキサン（以
下、「低分子量体」という）を含有することを特徴とす
るコーティング用組成物を提供するものである。以下、
本発明を構成するコーティング用組成物を構成要件別に
詳述する。

【０００５】（ａ）高分子量体本発明で使用される高分子量体は、一般式ＲnＳｉ（Ｏ
Ｒ′）４−nで表されるオルガノアルコキシシラン（以
下、「オルガノアルコキシシラン」という）を加水分解
および重縮合して得られるものであり、本発明で得られ
る組成物中においては結合剤としての働きをするもので
ある。

【０００６】このオルガノアルコキシシラン中のＲは、
炭素数１〜８の有機基であり、例えばメチル基、エチル
基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基などのアルキル
基、そのほかγ−クロロプロピル基、ビニル基、３，
３，３−トリフロロプロピル基、γ−グリシドキシプロ
ピル基、γ−メタクリルオキシプロピル基、γ−メルカ
プトプロピル基、フェニル基、３，４−エポキシシクロ
ヘキシルエチル基、γ−アミノプロピル基などが挙げら
れる。また、オルガノアルコキシシラン中の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
であり、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、
ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブ
チル基、アセチル基などが挙げられる。また、オルガノ
アルコキシシラン中のｎは、通常０〜２、好ましくは１
または２であり、ｎの異なるオルガノアルコキシシラ
ン、例えばオルガノトリアルコキシシランとオルガノジ
アルコキシシランとを組み合わせて使用することもでき
る。

【０００７】これらのオルガノアルコキシシランの具体
例としては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエ
トキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリ
エトキシシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ｎ
−プロピルトリエトキシシラン、ｉ−プロピルトリメト
キシシラン、ｉ−プロピ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、ビニ
ルトリエトキシシラン、３，３，３−トリフロロプロピ
ルトリメトキシシラン、３，３，３−トリフロロプロピ
ルトリエトキシシラン、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−メタクリルオ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
−メルカプト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−
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、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を
挙げることができるが、オルガノアルコキシシランのう
ち、８０モル％以上のＲがメチル基であること、および
Ｒがメチル基またはエチル基であることが好ましく、特
に好ましくはメチルトリメトキシシラン、およびメチル
トリエトキシシランである。これらのオルガノアルコキ
シシランは、１種単独で使用または２種以上を併用する
ことができる。

【０００８】なお、このオルガノアルコキシシランは、
酸性の水媒体中で加水分解反応によってアルコールを遊
離するとともに、重縮合反応を生起し高分子量体を生成
する。

【０００９】この高分子量体の分子量は、ゲルパーミエ
ーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により求めた分
子量分布曲線図でポリスチレン換算分子量が３，０００
〜５０，０００、好ましくは４，０００〜３０，００
０、特に好ましくは５，０００〜２０，０００の範囲に
ピークトップを有するものであり、３，０００未満では
得られる塗膜の密着性が低下し、一方５０，０００を超
えると組成物の保存安定性が悪く、ゲル化を生起し、ま
た得られる組成物をコーティングに供すると塗膜の密着
性が低下することになる。

【００１０】なお、本発明の高分子量体の調製は、例え
ば前記オルガノアルコキシシラン、後記する（ｂ）コロ
イド状シリカ、水〔ただし、（ｂ）成分中に存在するこ
とのある水を含む〕、およびアルコール類１〜４０重量
部を混合し、加水分解、重縮合を行い、オルガノアルコ
キシシランをポリスチレン換算分子量が３，０００〜５
０，０００の範囲にピークトップを有する高分子量体と
なし、次いで前記アルコール類を添加することにより実
施される。なお、分子量の調整は、重縮合条件（例え
ば、重縮合温度、重縮合時間）により行うことができ
る。

【００１１】（ｂ）コロイド状シリカコロイド状シリカは、高純度無水ケイ酸を水および／ま
たは親水性有機溶媒、好ましくはアルコール中に分散し
た分散液であり、その平均粒径は、通常、５〜１００ｎ
ｍ、好ましくは１０〜５０ｎｍで、固形分濃度は、通
常、１０〜４０重量％程度である。このようなコロイド
状シリカは、例えば、スノーテックス、メタノールシリ
カゾル、イソプロパノールシリカゾル（以上、日産化学
工業（株）製）；カタロイドＳＮ、オスカル（以上、触
媒化成工業（株）製）；Ｌｕｄｅｘ（米国デュポン社
製）；Ｓｙｔｏｎ（米国モンサント社製）；Ｎａｌｃｏ
ａｇ（米国ナルコケミカル社製）等の商品名で市販され
ている。本発明において、コロイド状シリカは、単独で
または２種以上を混合して使用することができる。コロ
イド状シリカの添加方法は特に限定されるものではな
く、本発明の水系分散体を調製する際および／または調
製後の適宜の段階で添加することができるが、保存安定
性の点で、水系分散体を調製する際に添加することが好
ましい。コロイド状シリカの配合量は、（ａ）成分１０
０重量部に対し、固形分換算で、通常、５〜５０重量
部、好ましくは１０〜４０重量部であり、５重量部未満
では得られる組成物の増粘、さらに必要に応じて使用さ
れる充填材の分散性が充分でなく、また得られる組成物
をコーティングに供すると塗膜の硬度が充分でなく、し
かもクラックが入りやすくなり、一方５０重量部を超え
ると保存安定性が悪化したり、粘度が高くなりすぎて均
一な塗膜の形成が困難となる場合がある。また、本発明
では、コロイド状アルミナにさらにコロイド状シリカを
併用することもできる。コロイド状アルミナは、水を分
散媒とするｐＨが２．５〜６の範囲のアルミナゾル、あ
るいは親水性有機溶媒を分散媒とするアルミナゾルであ
り、その平均粒径は、通常、５〜２００ｎｍ、好ましく
は１０〜１００ｎｍで、固形分濃度は、通常、５〜２５
重量％程度である。アルミナとしては、例えば合成アル
ミナ、ベーマイト、擬ベーマイト等が使用される。この
ようなコロイド状アルミナは、例えば、アルミナゾル−
１００、アルミナゾル−２００、アルミナゾル−５２０
（以上、日産化学工業（株）製）、アルミナクリヤーゾ
ル、アルミナゾル１０、アルミナゾル１３２（以上、川
研ファインケミカル（株）製）等の商品名で市販されて
いる。

【００１５】（ｃ）低分子量体低分子量体は、本発明の組成物において、結合剤として
働き、かつ塗膜の硬度を高めるものである。（ｃ）成分
を構成するオルガノアルコキシシランは、（ａ）成分を
調製する際に用いられるオルガノアルコキシシランと同
様のものであり、特にメチルトリメトキシシラン、メチ
ルトリエトキシシラン、およびフェニルトリメトキシシ
ランが好ましい。この低分子量体の分子量は、ＧＰＣに
より求めた分子量分布曲線図でポリスチレン換算分子量
が４００〜２，８００、好ましくは６００〜２，５００
にピークトップを有するものであり、４００未満では得
られる塗膜の密着性が低下し、一方２，８００を超える
と塗膜の硬度が低下する。

【００１６】本発明において低分子量体の調製は、例え
ば（ｃ）成分の出発物質となるオルガノアルコキシシラ
ン１モルに対して、ｐＨ１〜６に調整した水を１．５モ
ル以上、好ましくは２〜１５モル添加して、加水分解、
重縮合を行い、オルガノアルコキシシランをポリスチレ
ン換算分子量が４００〜２，８００の（ｃ）低分子量体
とすることによって実施される。ここで、ｐＨ調整した
水は、（ｃ）成分の出発物質となるオルガノアルコキシ
シランの加水分解に必須の成分であり、このｐＨ調整
は、従来公知の酸を添加することによって行われる。こ
の酸としては、例えば塩酸、硝酸、硫酸、リン酸などの
無機酸、酢酸、ギ酸、プロピオン酸、酸性リン酸エステ
ルなどの有機酸を挙げることができるが、特に塩酸、お
よび硝酸が好ましい。

【００１７】この低分子量体の組成物における割合は、
（ａ）成分１００重量部に対して、通常、１００〜１，
０００重量部、好ましくは１５０〜５００重量部であ
り、１００重量部未満では塗膜の硬度が低下し、一方
１，０００重量部を超えると厚膜化したときにクラック
が入る場合がある。本発明のコーティング用組成物は、
以上のような（ａ）高分子量体、（ｂ）コロイド状シリ
カ、および（ｃ）低分子量体を主成分とするが、これら
のほか、通常、固形分濃度調整剤、分散、安定性向上な
どの役目を果たす（ｄ）アルコール類、（ｅ）水、さら
に必要に応じて（ｆ）充填材などを配合することができ
る。

【００１８】（ｄ）アルコール類（ｄ）アルコール類は、前記（ａ）成分と後記（ｆ）充
填材を均一に混合し、さらに組成物のゲル化を防止する
ためのものであり、オルガノアルコキシシランの加水分
解によって遊離する水も含む。この（ｄ）アルコール類
としては、１価アルコールまたは２価アルコールもしく
はその誘導体を挙げることができる。このうち、１価ア
ルコールとしては、炭素数１〜８の飽和脂肪族アルコー
ルが好ましく、具体的にはメタノール、エタノール、ｉ
−プロピルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、ｓｅ
ｃ−ブチルアルコール、ｔ−ブチルアルコール、２−エ
チルヘキシルアルコール、ダイアセトンアルコールなど
が挙げられる。また、２価アルコールおよびその誘導体
としては、エチレングリコール、エチレングリコールモ
ノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエー
テル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、
エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレング
リコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモ
ノエチルエーテル、酢酸エチレングリコールモノエーテ
ル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピ
レングリコールモノエチルエーテルなどを挙げることが
できる。

【００１９】これらの（ｄ）アルコール類のうちでは、
メタノール、エタノール、ｉ−プロピルアルコール、ｎ
−プロピルアルコール、およびエチレングリコールモノ
ブチルエーテルが好ましい。（ｄ）アルコール類の組成
物中の割合は、特に限定されないが、（ｆ）充填剤を含
まない本発明の組成物の全固形分濃度を、通常、５〜３
５重量％、好ましくは１０〜３０重量％になるように添
加する。

【００２０】（ｅ）水（ｅ）水は、（ａ）成分および（ｃ）成分を生成するた
めにオルガノアルコキシシランの加水分解反応の必須の
成分として使用されるが、この加水分解反応後に組成物
中に残存する場合があり、この残存水を含むものであ
る。この（ｅ）水は、（ｃ）成分、さらに必要に応じ使
用される（ｆ）充填材の分散媒としての役目を果たすも
のである。従って、（ｅ）水は、通常、（ａ）成分ある
いは（ｃ）成分を調製する際に添加される。この（ｅ）
水は、（ｂ）コロイド状シリカに水が存在する場合に
は、この水のほかに、蒸留水、イオン交換水などを用い
ることができる。（ｅ）水の組成物における割合は、特
に制限はないが、通常、上記の残存水をそのまま用い
る。

【００２１】（ｆ）充填材（ｆ）充填材は、得られる塗膜の着色、厚膜化、下地へ
の紫外線透過防止、防蝕性の付与、耐熱性などの諸特性
を発現させるために使用されるものである。この（ｆ）
充填材しては、例えば有機顔料、無機顔料などの非水溶
性の顔料または顔料以外の粒子状もしくは繊維状の金属
および合金ならびにこれらの酸化物、水酸化物、炭化
物、窒化物、硫化物などが挙げられる。この（ｆ）充填
材の具体例としては、粒子状もしくは繊維状の鉄、銅、
アルミニウム、ニッケル、銀、亜鉛、フェライト、カー
ボンブラック、ステンレス鋼、二酸化ケイ素、酸化チタ
ン、酸化クロム、酸化マンガン、酸化鉄、酸化ジルコニ
ウム、酸化コバルト、合成ムライト、水酸化アルミニウ
ム、水酸化鉄、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素、
クレー、ケイソウ土、消石灰、石膏、タルク、炭酸バリ
ウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウ
ム、ベントナイト、雲母、亜鉛緑、クロム緑、コバルト
緑、ビリジアン、ギネー緑、コバルトクロム緑、シェー
レ緑、緑土、マンガン緑、ピグメントグリーン、群青、
紺青、ピグメントグリーン、岩群青、コバルト青、セル
リアンブルー、ホウ酸銅、モリブデン青、硫化銅、コバ
ルト紫、マルス紫、マンガン紫、ピグメントバイオレッ
ト、亜酸化鉛、鉛酸カルシウム、ジンクイエロー、硫化
鉛、クロム黄、黄土、カドミウム黄、ストロンチウム
黄、チタン黄、リサージ、ピグメントイエロー、亜酸化
銅、カドミウム赤、セレン赤、クロムバーミリオン、ベ
ンガラ、亜鉛白、アンチモン白、塩基性硫酸鉛、チタン
白、リトポン、ケイ酸鉛、酸化ジルコン、タングステン
白、鉛亜鉛華、バンチソン白、フタル酸鉛、マンガン
白、硫酸鉛、黒鉛、ボーン黒、ダイヤモンドブラック、
サーマトミック黒、植物性黒、チタン酸カリウムウィス
カー、二硫化モリブデンなどを挙げることができる。こ
れらの（ｆ）充填材の平均粒径または平均長さは、通
常、０．０５〜５０μｍ、好ましくは０．１〜５μｍで
ある。

【００２２】（ｆ）成分の組成物中の割合は、（ａ）成
分１００重量部に対し、通常、５０〜５００部、好まし
くは８０〜３００重量部であり、５０重量部未満では、
充填材が組成物に付与する性能を充分に発揮することが
できず、一方５００重量部を超えると得られる組成物が
ゲル化することがあり、コーティングに供することによ
り得られる塗膜の硬度が悪化するとともに基材の密着性
が悪化し、作業性も悪くなることがある。

【００２３】なお、本発明の組成物は、塗布前の組成物
の保存安定性を保ちながらコーティング後の塗膜の硬化
を促進させるために、そのｐＨを通常、２．５〜６．
５、好ましくは３〜６に調整することが望ましい。この
ｐＨ調整は、（ｂ）コロイド状シリカによって達成する
ことができるが、場合によってはさらに各種の酸を組成
物中に別途添加することによりｐＨ調整することも可能
である。この酸としては、前記（ｃ）成分の調製の際に
例示されが各種の酸が挙げられる。また、本発明の組成
物には、各種界面活性剤、増粘剤、分散剤、シランカッ
プリング剤、チタンカップリング剤、またナフテン酸、
オクチル酸、亜硝酸、亜硫酸、アルミン酸、炭酸などの
アルカリ金属塩、染料などのその他の添加剤を添加する
こともできる。

【００２４】さらに、本発明のコーティング用組成物を
比較的低い温度でより速く硬化させるためには、硬化促
進剤を併用する方が効果的である。この硬化促進剤とし
ては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカ
リ化合物；アルキルチタン酸、リン酸、ｐ−トルエンス
ルホン酸、フタル酸などの酸性化合物；エチレンジアミ
ン、ヘキサンジアミンなどの脂肪族ジアミン；テトラメ
チルアンモニウムクロライド、テトラメチルアンモニウ
ムヒドロキシドなどの４級アンモニウム塩；ジエチレン
トリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレン
ペンタミンなどの脂肪族ポリアミン、ピペリジン、ピペ
ラジンなどの脂環式アミン類；ｍ−フェニレンジアミン
などの芳香族アミン類；エタノールアミン類、トリエチ
ルアミン、エポキシ樹脂の硬化剤として用いられる各種
変性アミンなどのアミン化合物；γ−アミノプロピルト
リエトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）−アミノ
プロピルトリメトキシシラン、γ−（２−アミノエチ
ル）−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−ア
ニリノプロピルトリメトキシシランなどのアミン系シラ
ンカップリング剤；さらに（Ｃ₄Ｈ₉）₂Ｓｎ（ＯＣＯＣ
₁₁Ｈ₂₃）₂、（Ｃ₄Ｈ₉）₂Ｓｎ（ＯＣＯＣＨ＝ＣＨＣＯＯ
ＣＨ₃）₂ 、（Ｃ₄Ｈ₉）₂Ｓｎ（ＯＣＯＣＨ＝ＣＨＣＯＯ
Ｃ₄Ｈ₉）₂、（Ｃ₈Ｈ₁₇）₂Ｓｎ（ＯＣＯＣ１１Ｈ２３）
２、（Ｃ８Ｈ１７）２Ｓｎ（ＯＣＯＣＨ＝ＣＨＣＯＯ
ＣＨ₃）₂、（Ｃ₈Ｈ１７）２Ｓｎ（ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ
ＣＯＯＣ４Ｈ９）２、（Ｃ８Ｈ１７）₂Ｓｎ（Ｏ
ＣＯＣＨ＝ＣＨＣＯＯＣ₈Ｈ₁₇）₂、Ｓｎ（ＯＣＯＣＣ₈
Ｈ₁₇）₂などのカルボン酸型有機スズ化合物；（Ｃ
₄Ｈ₉）₂Ｓｎ（ＳＣＨ₂ＣＯＯＣ₈Ｈ₁₇）₂ 、（Ｃ₄Ｈ₉）
₂Ｓｎ（ＳＣＨ₂ＣＯＯＣ₈Ｈ₁₇）₂、（Ｃ₈Ｈ₁₇）₂Ｓｎ
（ＳＣＨ₂ＣＯＯＣ₈Ｈ₁₇）₂、（Ｃ₈Ｈ₁₇）₂Ｓｎ（ＳＣ
Ｈ₂ＣＨ₂ＣＯＯＣ₈ Ｈ₁₇）₂、（Ｃ₈Ｈ₁ ₇）₂Ｓｎ（ＳＣ
Ｈ₂ＣＯＯＣ₈Ｈ₁₇）₂、（Ｃ₈Ｈ₁₇）₂Ｓｎ（ＳＣＨ₂ＣＯ
ＯＣ₁₂Ｈ₂₅）₂ 、

【００２５】（Ｃ₄Ｈ₉）Ｓｎ（ＳＣＨ₂ＣＯＯＣ₈Ｈ₁₇）
Ｏ（Ｃ₄Ｈ₉）Ｓｎ（ＳＣＨ₂ＣＯＯＣ₈Ｈ₁₇）などのメル
カプチド型有機スズ化合物；などのスルフィド型有機スズ化合物；（Ｃ₄Ｈ₉）₂Ｓｎ
Ｏ、（Ｃ₈Ｈ₁₇）₂ＳｎＯ、または（Ｃ₄Ｈ₉）₂ＳｎＯ、
（Ｃ₈Ｈ₁ ₇）₂ＳｎＯなどの有機スズオキサイドとエチル
シリケート、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチ
ル、フタル酸ジオクチルなどのエステル化合物との反応
生成物などの有機スズ化合物などが使用される。これら
の硬化促進剤の組成物中における割合は、本発明の組成
物の固形分１００重量部に対して、通常、０．１〜１５
重量部、好ましくは０．５〜１０重量部用いられる。

【００２５】これらの硬化促進剤の使用割合は、組成物
１００重量部に対し、通常、０．１〜１５重量部、好ま
しくは０．５〜１０重量部用いられる。なお、硬化促進
剤の種類によっては、硬化促進剤を添加することによっ
て本発明の組成物のｐＨが、中性あるいはアルカリ性サ
イドになる場合もある。

【００２６】以上のような本発明のコーティング用組成
物は、前記（ａ）〜（ｃ）成分を必須の成分として含有
するが、その全固形分濃度は、好ましくは２０〜７０重
量％、特に好ましくは３０〜６０重量％であり、２０重
量％未満では固形分濃度が薄すぎて得られる組成物をコ
ーティングに供することにより形成される塗膜の耐熱
性、耐水性、耐薬品性、耐候性などの諸特性が発現され
ない場合があり、また形成される塗膜にピンホールが発
生する場合があり、一方７０重量％を超えると固形分濃
度が高すぎて組成物の保存安定性が悪化したり、組成物
をコーティングに供しても均一な塗膜の形成が困難とな
るなどの弊害が生起する場合がある。

【００２７】本発明のコーティング用組成物の調製方法
としては、例えば以下の〜の方法が挙げられる。第１段階で、オルガノアルコキシシランに、コロイド
状シリカ、水〔ただし、（ｂ）成分中に存在する水を含
む〕、およびアルコール類を混合して加水分解、重縮合
を行い、オルガノアルコキシシランをポリスチレン換算
分子量が３，０００〜３０，０００の範囲にピークトッ
プを有する縮合物を生成し、次いで第２段階でさらにオ
ルガノアルコキシシラン、および水を該オルガノアルコ
キシシランに混合して加水分解、重縮合を行う２段階反
応により、ＧＰＣにより求めた流出曲線図でポリスチレ
ン換算分子量が３，０００〜５０，０００に範囲にピー
クトップを有する高分子量体と、同４００〜２，８００
の範囲にピークトップを有する低分子量体との混合物を
得る方法。

【００２８】第１段階で、オルガノアルコキシシラン
に、コロイド状シリカ、水〔ただし、（ｂ）成分中に存
在する水を含む〕、およびアルコール類を混合して加水
分解、重縮合を行い、オルガノアルコキシシランをポリ
スチレン換算分子量が３，０００〜５０，０００の範囲
にピークトップを有する高分子量体を得る。一方、別
途、オルガノアルコキシシラン、水、および必要に応じ
て酸などの加水分解触媒を混合して、加水分解、重縮合
を行ない、ポリスチレン換算分子量が４００〜２，８０
０の範囲にピークトップを有する低分子量体を得、これ
を前記の高分子量体と混合する方法。

【００２９】本発明の組成物は、コンクリート、スレー
ト、セメント、モルタルおよびその他の無機窯業基材；
鉄、ステンレスおよびアルミニウムなどの金属；さらに
はガラス、プラスチックなどの製品の表面に、エナメル
塗膜を形成することが可能であるが、基材への吸い込み
防止、基材中のアルカリ成分の析出防止、防蝕性向上、
密着性向上などを目的として、下塗りにシーラーを併用
することもできる。このシーラーとしては、その要求さ
れる性能から、有機または無機ポリマーをビヒクルとす
る塗料が使用され、例えばアクリルエマルジョン系、非
水アクリルエマルジョン系、アクリル樹脂系、アクリル
ウレタン樹脂系、エポキシ樹脂系、シリコン変性アクリ
ル樹脂系、シリコン樹脂系などを挙げることができ、こ
れらの塗料の使用に際しては下地となる基材の材質、表
面状態に応じて適宜選択される。

【００３０】本発明のコーティング用組成物は、対象物
である基材の表面または前記シーラーを施した基材の表
面に、刷毛、スプレー、ディッピング、フローコータ
ー、ロールコーターなどの塗装手段により、１回塗りで
厚さ５〜５０μｍ程度の塗膜を形成することができる。
また、塗装後の乾燥、加熱処理条件は、通常、８０〜２
５０℃で５〜３０分間である。

【００３１】

【実施例】以下、実施例を挙げ、本発明をさらに具体的
に説明するが、以下の実施例に限定されるものではな
い。なお、実施例中、部および％は、特に断らない限り
重量基準である。また、実施例中における各種の測定方
法は、下記のとおりである。ＧＰＣによる測定は、下記
条件において、テトラヒドロフランを溶媒として使用
し、オルガノポリシロキサン（低分子量体および／また
は高分子量体）１ｇを１００ｃｃのテトラヒドロフラン
に溶解して試料とした。また、標準ポリスチレンは、米
国プレッシャーケミカル社製の標準ポリスチレンを使用
した。装置；米国ウオーターズ社製、高温高速ゲル浸透クロマ
トグラム（モデル１５０−ＣＡＬＣ／ＧＰＣ）カラム；昭和電工（株）製、ＳＨＯＤＥＸＫＦ−８０
Ｍ（２本）、ＫＦ−８０２（１本）、長さ各３０ｃｍ測定温度；４０℃ 流速；１ｃｃ／分

【００３２】密着性は、ＪＩＳＫ５４００による碁盤
目テスト後、テープ剥離試験を３回実施し、その平均に
拠った。鉛筆硬度は、ＪＩＳＫ５４００による鉛筆硬
度に拠った。クラックの有無は、目視および顕微鏡（４
０倍）観察に拠った。耐候性は、ＪＩＳＫ５４００の
サンシャインカーボンアーク灯式に準じ、２，０００時
間照射後の状態を観察した。耐熱性は、試料を、電気炉
で４００℃×２４０時間保持し、自然冷却して塗膜の状
態を観察した。保存安定性は、ポリエチレン製ビン中で
密栓保存し、目視によりゲル化の有無を判定した。ゲル
化を生じていないものについては、ＪＩＳＫ５４００
による粘度測定を行い、変化率が１０％以内のものを変
化なしとした。

【００３３】実施例１還流冷却器、撹拌機を備えた反応器に、メチルトリメト
キシシラン１００部、メタノールシリカゾル〔平均粒径
10ｎｍ、固形分濃度３０重量％）６０部、ｉ−プロピル
アルコール１５部を加え、６０℃に加熱して４時間反応
させたのち、２５℃に冷却して第１段階の反応を行っ
た。得られた溶液を、遠心分離機を用いてアルミナ分を
除去し、上澄み液を孔径０．４５μｍのフィルターでろ
過し、このろ液をＧＰＣで測定したところ、ピークトッ
プのポリスチレン換算分子量は１２，４００であった。

【００３４】次いで、この溶液にメチルトリメトキシシ
ラン１５０部、１／１，０００Ｎ塩酸水６０部を加え、
室温下で２時間攪拌して第２段階の加水分解、重縮合反
応を行ったのち、ｉ−プロピルアルコール１６０部を加
え、ｐＨ３．２、固形分濃度２５％の組成物Ａを得た。
得られた組成物ＡをＧＰＣで測定した分子量分布曲線を
図１に示す。図１によれば、ポリスチレン換算分子量が
８１０にピークトップを有する低分子量体と、１５，４
００にピークトップを有する高分子量体との混合物が得
られた。なお、高分子量体および低分子量体の重量は、
図１の分子量分布曲線の面積比から算出した。

【００３５】実施例２〜５、比較例１〜４実施例１と同様の反応器に、各成分を表１に示す割合で
加えて反応を行い、コーティング用組成物Ｂ〜Ｉを得
た。実施例６表１の組成物Ｆを１００部と組成物Ｇを２００部混合
し、組成物Ｊを得た。この組成物のｐＨは３．３、固形
分濃度２４％、低分子量体のピークトップの分子量８２
０、高分子量体のピークトップの分子量１２，４００で
あった。

【００３６】試験例以上のコーティング用組成物Ａ〜Ｊを、それぞれアセト
ンで洗浄したアルミニウム製板（ＪＩＳＨ４０００、
Ａ１０５０Ｐ）上に乾燥膜厚が１０μｍとなるようにス
プレー塗装し、１５０℃で３０分間加熱して硬化塗膜を
形成させた。これらの硬化塗膜について、密着性、硬
度、膜厚を変えたときのクラックの有無、耐候性、耐熱
性、保存安定性の評価を行った。なお、クラックの有無
は、膜厚を５μｍ、１０μｍ、２０μｍとなるようにス
プレー塗装して判定した。結果を表１に示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】

【発明の効果】本発明のコーティング用組成物は、２０
０℃以下の温度で硬化させた場合にも、高硬度で耐水
性、耐薬品性、耐汚染性、耐熱性、耐候性、撥水性およ
び密着性に優れた塗膜を形成させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＧＰＣにより求めた実施例１の組成物の分子量
分布曲線である。

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【手続補正書】

【提出日】平成１０年８月２５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３７】

【表１】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）一般式ＲnＳｉ（ＯＲ′）４−n
（式中、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、ｎは０
〜２の数を示す）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、ポリスチレン換算分子量が３，００
０〜５０，０００の範囲にピークトップを有するオルガ
ノポリシロキサン、（ｂ）コロイド状シリカ、および
（ｃ）一般式ＲnＳｉ（ＯＲ′）４−n（式中、Ｒおよび
Ｒ′は前記に同じであり、ｎは０〜２の数を示す）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分子量が４００〜２,８００の範囲
にピークトップを有するオルガノポリシロキサン含有す
ることを特徴とするコーティング用組成物。