JPS63189472A - コ−テイング材組成物およびその硬化物 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 工　技術分野 本発明は、透明かつ高硬度のコーティング被膜を形成す
る組成物及びその硬化物に関する。更に詳しくは、合成
樹脂、スレート板、コンクリート、ガラス、鋼板等の表
面に厚塗りすることが出来、高硬度、耐候性、耐酸性、
耐アルカリ性に優れた被膜を形成するコーティング材組
成物およびその硬化物に関する。

■　従来技術 従来コーティング被膜組成物分野では、例えば、特開昭
６１−７８８２２号公報に示されるような、芳香族エポ
キシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂と、シラノール化合物、
酸無水物及び有機アルミ化合物によりコーティング被膜
を形成する方法があるが、この方法は、エポキシ中に芳
香族を含むために耐候性が悪く、さらに２液性で塗布前
１時間以内に混合しなければならない場合がある等の欠
点がある。

また、特開昭６０−４９０６６号公報に例示されるよう
な加水分解性有機ケイ素化合物と、アルコキシケイ素と
により、コーティング被膜を形成する方法があるが、こ
の方法は耐アルカリ性に問題があるため、コンクリート
等のアルカリ性基材には使用出来ない場合がある。また
この種の組成物は一般的に厚塗りが出来ず、塗膜厚さ５
〜６μ以上の場合には、ヒビ割れ等の不都合が生じる。

■　発明の目的 本発明は、耐候性の付与と、比較的厚塗り可能な塗膜を
作り得ることを目的とし、同時に透明性と、高硬度かつ
耐酸性、耐アルカリ性のすぐれたコーティング材組成物
を提供することを目的とするものである。

■　発明の構成 本発明の第１の態様は、（イ）繰り返し単位中に芳香族
を含まないエポキシ樹脂５０〜９５重量部に対し、 （ロ）一般式Ｒａ’Ｓｉ　（ＯＲ２）ｂｏ　（４−ａ−
ｂｌ　／２（式中Ｒ１はアルキル基およびフェニル基で
、アルキル基／フェニル基＝０．３〜３．０　、　Ｒ２
は、水素および／またはアルキル基を示し、ａ＝０．９
〜１．８　、　ｂ　＝０．０１〜２である。）で示され
るアルキルフェニルポリシロキサン５〜５０重量部と、
（ハ）アルミニウムキレート化合物０．１〜８重量部と
、 （ニ）アルコキシホウ素化合物０．１〜８重量部とを含
有し、（ハ）成分と（ニ）成分とのモル比が（ハ）／（
ニ）　＝３／１〜１／２５０であることを特徴とするコ
ーティング材組成物を提供する。

本発明の第２の態様は、（イ）繰り返し単位中に芳香族
を含まないエポキシ樹脂５０〜９５重量部に対し、 （ロ）一般式Ｒ，’Ｓｉ　（ＯＲ２）ｂｏ＋４−ａ−ｂ
ｌｚ２（式中Ｒ１はアルキル基およびフェニル基で、ア
ルキル基／フェニル基＝０．３〜３．０　、　Ｒ２は、
水素および／またはアルキル基を示し、ａ＝０．９〜１
．８　、ｂ　＝０．０１〜２である。）で示されるアル
キルフェニルポリシロキサン５〜５０重量部と、（ハ）
アルミニウムキレート化合物０．１〜８重量部と、 （ニ）アルコキシホウ素化合物０．１〜８重量部とを含
有し、（ハ）成分と（ニ）成分とのモル比が（ハ）／（
ニ）＝：ｌ／ｌ−ｌ／２５０である組成物を基材上に塗
布し、硬化させてなることを特徴とするコーティング材
組成物の硬化物を提供する。

以下に本発明の詳細な説明する。

まず、本発明に使用される各成分について説明する。

本発明の組成物を構成する（イ）成分としてのエポキシ
樹脂は、繰り返し単位中に芳香族を含まないものが耐候
性が良く、具体的には、例えば脂環式エポキシ樹脂、水
添ビスフェノールＡタイプのエポキシ樹脂、グリセリン
、エチレングリコール、ネオペンチルアルコールのよう
な脂肪族多価アルコールとエピクロルヒドリンとから得
られるポリグリシジルエーテル、あるいはポリグリシジ
ルエステル。

また下記の構造をもつエポキシ樹脂。

（式中ｎは１以上の整数） さらに、下記の構造をもつ四官能性グリシジルアミン化
合物 等があげられる。これらのエポキシ樹脂は単独で用いて
もよく、２種以上混合して用いてもよい。

これらの化合物の配合割合が５０重量部未満の場合には
、硬化した皮膜の硬度が小さく、また９５重量部を超え
る場合には、可撓性がなくなるので、（イ）成分は、５
０〜９５重量部の範囲とする必要がある。

本組成物の（ロ）成分は、水酸基および／またはアルコ
キシ基含有アルキルフェニルポリシロキサンで長る。こ
の化合物に含有される水酸基および／ま″たはアルコキ
シ基の数はケイ素原子１個あたり、０．０１〜２個の範
囲とされる。

また、本成分の一般式中のＲ＋は一価炭化水素基であり
、これには、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル
基、２−エチルヘキシル基、１−イソブチル基、３．５
−ジメチルヘキシル基、オクタデシル基等のアルキル基
、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアル
キル基。

フェニル基、ナフチル基等のアリール基などが例示され
る。

（ロ）成分中のフェニル基に対するアルキル基のモル比
については、その比が０．３未満では硬化物がもろくな
り、一方３．Ｏｉｌｌではやわらかくなるので、アルキ
ル基／フェニル基；０．３〜３．０の範囲であることが
必要である。また本成分のケイ素原子１個当りの有機基
の平均値は、これが０．９未満であると、硬化被膜がも
ろく、一方１．８を超えると硬化被膜が軟らかくなるの
で、０．９〜１．８の範囲であることが必要である。

これらのアルキルフェニルポリシロキサンは、従来公知
の方法で、例えばそれぞれ対応するシランの共加水分解
、共縮合によって製造することが出来る。

（ロ）成分の添加量は、５〜５０重量部である。これは
、添加量が５重量部未満では、硬化被膜がもろくなり一
方５０重量部を超えると硬化被膜が軟らかくなるからで
ある。

本組成物中の（ハ）成分は、アルミニウムキレート化合
物であればいかなるものであっても良く、例えばトリス
アセトキシアルミニウム。

トリスステアラドアルミニウム、トリスブチラドアルミ
ニウム、トリスプロピオナトアルミニウム、トリスイソ
プロピオナトアルミニウム。

トリスアセチルアセトナドアルミニウム、トリストリフ
ルオロアセチルアセトナドアルミニウム、トリスヘキサ
フルオロアセチルアセトナドアルミニウム、トリスエチ
ルアセトアセタトアルミニウム、トリスサリチルアルデ
ヒダトアルミニウム、トリスジエチルマロラドアルミニ
ウム、トリスブロビルアセトアセタトアルミニウム、ト
リスブチルアセトアセタトアルミニウム、トリスジピバ
ロイルメタナトアルミニウム、ジアセチルアセトナトジ
ヒバロイルメタナトアルミニウム、アルミニウムジイソ
プロポキシドモノアセチルアセテート、アルミニウムジ
ーｎ−ブトキシーモノエチルアセトアセテーなどであり
、これらの化合物の混合物を用いることが出来る。これ
らのアルミニウム化合物の配合割合が０．１　ｆｉｉ部
未満の場合には、硬化反応が遅く、８重量部を超える場
合には、塗膜にクラックが入るなどの欠陥が生ずる。

本発明の（ニ）成分のアルコキシホウ素化合物は、上記
のアルミニウムキレート化合物と併用することによって
（イ）および（ロ）成分を硬化させるものである。

これらの化合物の例としては、トリメチルボレート、ト
リエチルボレート、トリーｎ−プロピルボレート、トリ
ーミープロピルボレート、トリー　ｔｅｒｔ−ブチルボ
レート、トリメチレンボレート、トリーｎ−ヘキサデシ
ルボレート、トリーｎ−オクタデシルボレート、トリフ
ェニルボレート、トリーｏ−）ソルボレート。トリメチ
レンボレート、トリエタノールアミンボレート、メチル
ボロン酸、エチルボロン酸、ｎ−ブチルボロン酸、フェ
ニルボロン酸、ジメチルメチルボロネート、ジ−ｎ−ブ
チル−ｎ−ブチルボロネート、ジエチルフェニルボロネ
ート、ジイソプロピルフェニルボロネート、ジ−ｎ−ブ
チルフェニルボロネート、ジイソプロピル−〇−二トロ
フェニルボロネート、メチルボロン酸無水物、ｎ−ブチ
ルボロン酸無水物、フェニルボロン酸無水物これらの化
合物の配合割合が０．１重量部未満である場合には硬化
反応が遅く、８重量部を超える場合には硬化皮膜にクラ
ックがはいるなどの欠陥が生ずる。

また、前記（ハ）成分と（ニ）成分とのモル比は、（ハ
）／（ニ）　＝３７１−１７２５０の範囲とされる。

３７１　ｇであると硬化被膜が失透し、１７２５０未満
であると耐アルカリ性が低下するからである。

また、本発明のコーティング材組成物には、必要ならば
上記の必須成分以外に、エポキシ樹脂用硬化剤や硬化促
進剤を加えることが出来る。またシランカップリング剤
として知られるアルコキシシランを加えることも出来る
。更に、打機錫化合物や金属石ケン等を加えることによ
り、硬化速度を速めることが出来る。また本発明の組成
物に公知のアルコキシシラン等のシランカップリング剤
を添加することにより、さらに密着性の向上を図ること
が可能である。

本発明の組成物には、その他各種充填剤、顔料、紫外線
吸収剤、酸化防止剤、艶消し剤、レベリング剤等の通常
の添加剤を有効濃度で含むことが出来る。

本発明の（イ）〜（ニ）を必須成分とする組成物は、慣
用の方法を用いて混合すれば容易に得られる。本組成物
は数日〜数十日の貯蔵安定性をもち、被着体に塗布後８
０℃〜２００℃で加熱することにより硬化し、強固な透
明皮膜を形成する。

この組成物は、塗装方法、用途により適当な溶媒を加え
て粘度をコントロールし、基材に塗布後熱処理、硬化さ
せることにより、透明で高硬度の皮膜が形成され、硬化
物とすることができるが、適当な顔料や染料を加えるこ
とにより、すぐれた化粧性のあるコーティング材となる
。この硬化物による皮膜は、又発水性が高い上に厚塗り
が可能であり、耐アルカリ性にもすぐれているため、コ
ンクリートやスレート板へのコーティング材としてもす
ぐれた特性を期待できる。

用いる溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、
トリメチルベンゼン、工業用ガソリン。

メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、セロソルブアセ
テート、メタノール、エタノール、イソプロパツール、
ブタノール、トリクロルエチレンを使用し、塗装方法に
よって適当な粘度に調整したのち、必要に応じてはけぬ
り、スプレー塗り、浸漬塗り等を基材の形状、使用目的
によって任意に選択することができる。また、このコー
ティング材組成物の塗布に好適なものは、ポリカーボネ
ート、ポリエステル、ポリメチルメタクリレート。

鋼、銅、アルミ、コンクリート、スレート、ガラス板等
であり、塗布後８０℃から１８０℃の任意の温度で硬化
させることにより、高硬度、耐候性、耐酸性、耐アルカ
リ性、高発水性のコーティング膜を形成し得る。

■　実施例 以下、実施例により本発明を説明するが、本発明は、こ
れに限定されない。なお、特に記載がなければ部および
％は、重量基準を意味する。また、硬化被膜の諸特性は
次の方法により測定したものである。

（１）硬度　；鉛筆硬度計を用いて測定した。

（、ＬＩＳ　Ｋ５４００準拠） （２）耐候性；紫外線を、高圧水銀ランプ（岩崎電気製
、８０Ｗ／ｃｍ２．２０．０ｃｍ下）を用いてコーティ
ング材に９ 時間照射後の色差ΔＥ　（ＪＩＳ　Ｚ８７２９）を、色
彩色差計（ミノルタ製 ＣＲ−１００）を用いて測定した。

（３）耐酸性二コーティング後の試験片に５％塩酸を滴
下し、１日後の表面の外観 変化を調べた。

（４）耐アルカリ性： コーティング後の試験片に５％水 酸化ナトリウム水溶液を滴下し、 １日後の表面の外観変化を調べ た。

（実施例１） 脂環式ジェポキシカルボキシレート（ＵＣＣ社製ＥＲＬ
−４２２１，エポキシ当量的１４０）７７部、メチルフ
ェニルフェニルポリシロキサン（一般式Ｒ，’５ｔ（Ｏ
Ｒ２）ｂＯｔ４−ａ−ｂ＋／ｚにおいて、Ｒ１がメチル
基部よびフェニル基で、メチル基／フェニル基＝０．８
、Ｒ２がメチル基で、ａ＝１．７０、ｂ＝０．４３であ
る。平均分子量９００゜）５部、さらにトリスアセチル
アセトナドアルミニウム２部、トリエチルボレート２部
及びメチルトリメトキシシラン３部に、キシレン１００
部を加えて均一な組成物を調整した（第１表）。この組
成物をガラス板またはスレート板に塗布、電気オーブン
中１５０℃で１５分間処理した。得られたコーティング
膜の評価については第２表に示した。

（実施例２及び比較例１〜３） 実施例１で用いたシリコーン樹脂を用いて、第１表に示
すような配合でコーティング材組成物を調整し、実施例
１と同様の評価を行なフた。その結果を第２表に示した
。

第　　　２　　　表 （実施例３〜５及び比較例４〜６） 実施例１で用いたものと同様の原料を使フて（ただしＣ
Ｈ３−５ｔ　（０（：１１３）　３は入れず）、第３表
に示す配合量でコーティング材組成物を調整した。これ
ら組成物は、実施例１と同様に塗布、硬化し、評価を行
なった。その結果について第３表に併記した。

（実施例６〜１１） 実施例１で用いたシリコーン樹脂及び水酸基含有メチル
フェニルシリコーン樹脂［（メチル基。

フェニル基）／ケイ素原子の比か約１．７、メチル基／
フェニル基＝２かつ５．５％の水酸基を有する平均分子
ｉ１９，０００］を用いて、第４表に示す配合でコーテ
ィング材組成物を調整し、実施例１と同様の評価を行な
った。その結果を第５表に示した。

第４表注 （イ）−１ （ニ）−１ （イ）−２ （ニ）−２ 第５表 ■　発明の効果 本発明のコーティング材組成物は、塗布後熱処理により
下記のような優れた効果を発揮する硬化物となる。

（１）耐候性が良好。

（２）高硬度の被膜を形成できる。

（３）耐酸性及び耐アルカリ性が良好。

また、本発明の組成物は、溶媒や添加剤を広範に選択す
ることができるので多種類の基材に厚塗りが可能である
。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）（イ）繰り返し単位中に芳香族を含まないエポキ
   シ樹脂５０〜９５重量部に対し、 （ロ）一般式Ｒ＿ａ＾１Ｓｉ（ＯＲ＾２）＿ｂＯ＿（＿
   ４＿−＿ａ＿−＿ｂ＿）＿／＿２（式中Ｒ＾１はアルキ
   ル基およびフェニル基で、アルキル基／フェニル基＝０
   ．３〜３．０、Ｒ＾２は、水素および／またはアルキル
   基を示し、ａ＝０．９〜１．８、ｂ＝０．０１〜２であ
   る。）で示されるアルキルフェニルポリシロキサン５〜
   ５０重量部と、（ハ）アルミニウムキレート化合物０．
   １〜８重量部と、 （ニ）アルコキシホウ素化合物０．１〜８重量部とを含
   有し、（ハ）成分と（ニ）成分とのモル比が（ハ）／（
   ニ）＝３／１〜１／２５０であることを特徴とするコー
   ティング材組成物。
2. （２）（イ）繰り返し単位中に芳香族を含まないエポキ
   シ樹脂５０〜９５重量部に対し、 （ロ）一般式Ｒ＿ａ＾１Ｓｉ（ＯＲ＾２）＿ｂＯ＿（＿
   ４＿−＿ａ＿−＿ｂ＿）＿／＿２（式中Ｒ＾１はアルキ
   ル基およびフェニル基で、アルキル基／フェニル基＝０
   ．３〜３．０、Ｒ＾２は、水素および／またはアルキル
   基を示し、ａ＝０．９〜１．８、ｂ＝０．０１〜２であ
   る。）で示されるアルキルフェニルポリシロキサン５〜
   ５０重量部と、（ハ）アルミニウムキレート化合物０．
   １〜８重量部と、 （ニ）アルコキシホウ素化合物０．１〜８重量部とを含
   有し、（ハ）成分と（ニ）成分とのモル比が（ハ）／（
   ニ）＝３／１〜１／２５０である組成物を基材上に塗布
   し、硬化させてなることを特徴とするコーティング材組
   成物の硬化物。