JP3245519B2 - Paint composition - Google Patents

Paint composition

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JP3245519B2 JP21305295A JP21305295A JP3245519B2 JP 3245519 B2 JP3245519 B2 JP 3245519B2 JP 21305295 A JP21305295 A JP 21305295A JP 21305295 A JP21305295 A JP 21305295A JP 3245519 B2 JP3245519 B2 JP 3245519B2
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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、屋外の建造物或い
は構造物に装飾または保護を目的に適用される耐クラッ
ク性、可撓性、耐汚れ性、耐水性、耐アルカリ性、耐酸
性等に優れた塗膜を形成する塗料組成物に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to crack resistance, flexibility, stain resistance, water resistance, alkali resistance, acid resistance, etc., which are applied to outdoor buildings or structures for the purpose of decoration or protection. The present invention relates to a coating composition that forms an excellent coating film.

【0002】[0002]

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従
来、屋外の構造物等に塗装される塗料として、耐候性に
優れた屋外用塗料が開発されている。特にアクリルシリ
コーン樹脂塗料、及びフッ素樹脂塗料量は太陽光線、及
び雨等による塗膜劣化が少ないため、屋外用塗料として
適していると考えられてきた。しかしながら、これ等の
塗料は暴露中に大気中の埃、砂塵、鉄粉及び近年問題に
なってきている酸性雨等の影響で塗膜表面に汚染物質が
付着し、塗膜外観が悪くなるという欠点があった。
2. Description of the Related Art Conventionally, outdoor paints having excellent weather resistance have been developed as paints applied to outdoor structures and the like. In particular, the amounts of the acrylic silicone resin paint and the fluororesin paint have been considered to be suitable as outdoor paints because the paint film is less deteriorated by sunlight, rain and the like. However, these paints are contaminated on the paint film surface due to the effects of dust, sand dust, iron powder and acid rain which has recently become a problem during exposure, and the paint film appearance deteriorates. There were drawbacks.

【0003】また、大気中の埃の付着を防止する技術と
して、塗膜の表面固有抵抗値を下げ、埃等の静電気的付
着を防止する各種の帯電防止剤、例えば、エレクトロス
トリッパー TS−2B(花王株式会社製、商品名・界
面活性剤系)、コルコートR(コルコート株式会社製、
商品名・アルキルシリケート系)を塗料に添加、または
このものを塗膜面に塗布して処理する方法が知られてい
る。しかしながらこれらの方法では、本質的に添加する
物質の耐水性が劣るため、その効果を持続させることは
難しく、屋外用途に適していなかった。
As a technique for preventing the adhesion of dust in the atmosphere, various antistatic agents for lowering the surface resistivity of the coating film and preventing the electrostatic adhesion of dust and the like, for example, an electrostripper TS-2B ( Kao Corporation, trade name / surfactant system), Colcoat R (Colcoat Corporation,
There is known a method of adding (trade name, alkyl silicate type) to a paint or applying this to a coating film surface for treatment. However, in these methods, since the substance to be added is essentially poor in water resistance, it is difficult to maintain its effect, and it is not suitable for outdoor use.

【0004】また、耐酸性雨に優れた有機塗料組成物と
して、塗料にアルキルシリケートオリゴマーとシランカ
ップリング剤(エポキシ官能性シランの加水分解物)と
の縮合反応物を添加したものが提案されている(特開平
6−306328)。この方法で調製した縮合反応物
は、アルキルシリケートオリゴマー、シランカップリン
グ剤オリゴマー、及び両者のブロック縮合物との混合物
になり、縮合反応物中にエポキシ基が均一に導入されて
いないため、残存するアルキルシリケートオリゴマーが
水により溶出し、その結果として塗膜の耐水性、特に耐
アルカリ性が低下してしまうという欠点がある。また、
該塗膜は、塗膜形成時にクラックが生じ易く、更に可撓
性が十分ではないといった欠点もある。
Further, as an organic coating composition having excellent acid rain resistance, there has been proposed a composition obtained by adding a condensation reaction product of an alkyl silicate oligomer and a silane coupling agent (hydrolysis product of epoxy-functional silane) to the coating. (JP-A-6-306328). The condensation reaction product prepared by this method becomes a mixture with the alkyl silicate oligomer, the silane coupling agent oligomer, and the block condensation product of both, and remains because the epoxy group is not uniformly introduced into the condensation reaction product. Alkyl silicate oligomers are eluted by water, and as a result, there is a disadvantage that the water resistance of the coating film, particularly the alkali resistance, is reduced. Also,
The coating film has disadvantages that cracks are easily generated during the formation of the coating film and the flexibility is not sufficient.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記した
問題点を解決するために鋭意研究を重ねた結果、塗膜表
面の水接触角と屋外暴露における汚染物質の塗膜表面へ
の付着とは水接触角が小さい程汚染物質の付着が小さい
といった密接な関係があり、その水接触角を小さくする
物質として特定の構造単位を有する一分子中に有機官能
基及び加水分解性基含有シリコーン化合物を配合させて
なる塗料組成物が、耐汚れ性、耐水性、耐アルカリ性、
耐酸性等に優れた塗膜を提供出来ることを見い出し、本
発明を完成させるに至った。
The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, have found that the water contact angle of the coating film surface and the contamination of the contaminants to the coating film surface during outdoor exposure. Adhesion has a close relationship in that the smaller the water contact angle, the smaller the adhesion of contaminants. As a substance that reduces the water contact angle, an organic functional group and a hydrolyzable group are contained in one molecule having a specific structural unit. A coating composition containing a silicone compound, stain resistance, water resistance, alkali resistance,
It has been found that a coating film having excellent acid resistance and the like can be provided, and the present invention has been completed.

【0006】本発明は、有機溶剤系塗料組成物に、それ
ぞれ全ケイ素原子に対し、 (1)エポキシ基、メルカプト基、(メタ)アクリロイ
ル基、ビニル基、及びハロアルキル基から選ばれる少な
くとも1種の有機官能基を含有するケイ素構造単位のD
単位またはT1 単位を5〜80モル%含有し、 (2)一般式 RSiZ3 [式中、Rは炭素数1〜3のアルキル基を表わし、Zは
加水分解性基またはシロキサン結合により他のケイ素原
子と結合している残基のいずれかを表わす]で表わされ
る3官能性ケイ素構造単位としてのT2 単位を0.1〜
30モル%含有し、 (3)一般式 SiZ4 [式中、Zは前記に同じ]で表わされる4官能性ケイ素
構造単位としてのQ単位を10〜94.9モル%含有
し、但し、T2 単位およびQ単位の合計量が、20〜9
5モル%である、平均重合度が3〜100の一分子中に
有機官能基及び加水分解性基を有するシリコーン化合物
配合してなり、該シリコーン化合物の含有量が、塗料
組成物の樹脂固形成分100重量部に対して0.1〜5
0重量部であることを特徴とする塗料組成物を提供する
ものである。
According to the present invention, there is provided an organic solvent-based coating composition comprising at least one compound selected from the group consisting of (1) an epoxy group, a mercapto group, a (meth) acryloyl group, a vinyl group and a haloalkyl group, based on all silicon atoms. D of a silicon structural unit containing an organic functional group
5 to 80 mol% of a unit or T 1 unit; (2) a general formula RSiZ 3 wherein R represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and Z represents another group represented by a hydrolyzable group or a siloxane bond. 0.1 the T 2 units as trifunctional silicon structural unit represented by any one representing the 'residues that are bonded to silicon atoms
(3) containing 10 to 94.9 mol% of a Q unit as a tetrafunctional silicon structural unit represented by the general formula SiZ 4 [wherein Z is the same as above], provided that T The total amount of 2 units and Q units is 20-9
A silicone compound having an organic functional group and a hydrolyzable group is compounded in one molecule having an average degree of polymerization of 3 to 100, which is 5 mol%, and the content of the silicone compound is determined by coating.
0.1 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of the resin solid component of the composition
It is intended to provide a coating composition characterized by being 0 parts by weight .

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】本発明者等は、水接触角の小さい
塗膜は屋外暴露において、水接触角の大きい塗膜と比較
して、大気中の埃等の汚染物質が付着し難く、耐汚れ性
が優れることが分かった。親水性を有する塗膜は、同時
に塗膜の表面固有抵抗値が低下し、埃等の汚染物質の静
電気的付着が防止でき、そして、一旦、付着した汚染物
質は付着力が弱まっているため雨等の作用により容易に
洗い流されるため耐汚れ性が優れる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present inventors have found that a coating film having a small water contact angle is less likely to adhere to contaminants such as dust in the air during outdoor exposure than a coating film having a large water contact angle. It was found that the stain resistance was excellent. A coating film having hydrophilicity simultaneously reduces the surface resistivity of the coating film, prevents electrostatic adhesion of contaminants such as dust, and the contaminants that have once adhered have a weaker adhesion, and thus have a reduced rainfall. It is easily washed away by the action of, for example, and has excellent stain resistance.

【0008】親水性を有する塗膜表面を形成する方法
は、例えば、塗料組成物に、親水性物質(帯電防止剤、
アルキルシリケートオリゴマーとシランカップリング剤
の加水分解化合物との縮合反応物)を添加することによ
り可能となるが、塗膜の耐水性、及び耐アルカリ性等の
性能も同時に低下するため屋外用途には適していない。
[0008] The method of forming the surface of a coating film having a hydrophilic property includes, for example, adding a hydrophilic substance (an antistatic agent,
(Condensation reaction product of an alkyl silicate oligomer and a hydrolysis compound of a silane coupling agent), but it is suitable for outdoor use because the water resistance and alkali resistance of the coating film are simultaneously reduced. Not.

【0009】本発明によれば、エポキシ基、メルカプト
基、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、及びハロアル
キル基から選ばれる少なくとも1種の有機官能基を含有
するシランカップリング剤(以下、本発明のシランカッ
プリング剤と言うことがある。)、アルキルトリアルコ
キシシラン及びテトラアルコキシシランを部分共加水分
解縮合することにより、これらの成分がシリコーン化合
物中に比較的均一に導入されるので耐水性、耐アルカリ
性等に優れた塗膜が形成できる。また、上記アルキルト
リアルコキシシラン成分は、前記引例では使用していな
い成分であって、このものを使用しないシランカップリ
ング剤及びテトラアルコキシシランの部分共加水分解の
ものでは塗膜形成時にクラックを生じ易く、また、塗膜
の可撓性が劣るといった欠点があるが、該成分によりこ
れらの欠点を改善するとともに耐汚れ性に優れた塗膜が
形成できる。
According to the present invention, an epoxy group, a mercapto
Group, (meth) acryloyl group, vinyl group, and haloal
Contains at least one organic functional group selected from kill groups
Silane coupling agent (hereinafter sometimes referred to as the silane coupling agent of the present invention), alkyltrialkoxysilane and tetraalkoxysilane are partially co-hydrolyzed and condensed, so that these components are compared in the silicone compound. Since it is uniformly introduced, a coating film having excellent water resistance, alkali resistance and the like can be formed. In addition, the alkyl trialkoxysilane component is a component not used in the above-mentioned references, and a silane coupling agent not using this component and a partially co-hydrolyzed tetraalkoxysilane cause cracks at the time of coating film formation. There are drawbacks such as easy coating and inferior flexibility of the coating film. However, these components can improve these drawbacks and form a coating film having excellent stain resistance.

【0010】本発明で使用する有機溶剤系塗料組成物
は、従来から屋外用として使用されている公知の未架橋
型及び架橋型の塗料組成物が使用出来る。未架橋型及び
架橋型塗料組成物は、有機溶剤中に未架橋型または架橋
型の有機樹脂を溶解もしくは分散させてなる樹脂溶液で
構成されるものであり、常温または加熱により未架橋ま
たは架橋塗膜が形成されるものである。
As the organic solvent-based coating composition used in the present invention, known uncrosslinked and crosslinked coating compositions conventionally used for outdoor use can be used. The uncrosslinked and crosslinked coating composition is composed of a resin solution obtained by dissolving or dispersing an uncrosslinked or crosslinked organic resin in an organic solvent. A film is formed.

【0011】未架橋型塗料組成物としては、例えば、硝
化綿ラッカー、アクリルラッカー塗料、ビニル樹脂塗
料、フッ素樹脂塗料等が挙げられる。
Examples of the non-crosslinked type paint composition include nitrified cotton lacquer, acrylic lacquer paint, vinyl resin paint, fluororesin paint and the like.

【0012】架橋型塗料組成物としては、常温または加
熱によって架橋出来るものが好適に使用出来る。具体的
には、例えば、不飽和脂肪酸変性アルキッド樹脂塗料等
の酸化架橋型塗料、ポリエステルメラミン樹脂塗料、ア
クリルメラミン樹脂塗料、フッ素メラミン樹脂塗料等の
メラミン架橋型塗料;(ブロック)ポリイソシアネート
アクリル樹脂塗料、(ブロック)ポリイソシアネートポ
リエステル樹脂塗料、(ブロック)ポリイソシアネート
フッ素樹脂塗料等のイソシアネート架橋型樹脂塗料;ア
ルコキシシラン基含有アクリル樹脂塗料等の湿気架橋型
樹脂塗料;エポキシ基含有アクリル樹脂塗料等のエポキ
シ架橋型樹脂塗料等が挙げられる。
As the crosslinkable coating composition, those which can be crosslinked at room temperature or by heating can be suitably used. Specifically, for example, oxidized cross-linkable paints such as unsaturated fatty acid-modified alkyd resin paints, melamine cross-linkable paints such as polyester melamine resin paints, acrylic melamine resin paints, and fluorine melamine resin paints; (block) polyisocyanate acrylic resin paints , (Block) polyisocyanate polyester resin paint, (block) polyisocyanate fluororesin paint, etc .; isocyanate crosslinkable resin paint; moisture-crosslinkable resin paint, such as alkoxysilane group-containing acrylic resin paint; epoxy, epoxy group-containing acrylic resin paint, etc. Crosslinkable resin paints and the like can be mentioned.

【0013】有機溶剤としては、樹脂を溶解または分散
し、シリコーン化合物の官能基、加水分解性基と実質的
に反応しないものであれば特に制限無しに使用すること
が出来る。具体的には、例えば、酢酸エステル類(酢酸
エチル、酢酸プロピル等)、ケトン類(メチルイソブチ
ルケトン等)、芳香族炭化水素類(キシレン、トルエン
等)、脂肪族炭化水素類(ヘプタン等)、アルコール類
(プロピルアルコール等)、エーテル類(エチルセロソ
ルブ、ブチルセロソルブ等)等が挙げられる。これらの
有機溶剤は1種もしくは2種以上組み合わせて使用する
ことが出来る。
As the organic solvent, any solvent can be used without particular limitation as long as it dissolves or disperses the resin and does not substantially react with the functional group or hydrolyzable group of the silicone compound. Specifically, for example, acetates (ethyl acetate, propyl acetate, etc.), ketones (methyl isobutyl ketone, etc.), aromatic hydrocarbons (xylene, toluene, etc.), aliphatic hydrocarbons (heptane, etc.), Examples include alcohols (such as propyl alcohol) and ethers (such as ethyl cellosolve and butyl cellosolve). These organic solvents can be used alone or in combination of two or more.

【0014】本発明で使用する有機溶剤系塗料組成物に
は、必要に応じて、例えば、着色剤、充填剤、硬化触
媒、垂れ止め剤、ハジキ防止剤、紫外線吸収剤、紫外線
安定剤等を使用することが出来る。
The organic solvent-based coating composition used in the present invention may optionally contain, for example, a coloring agent, a filler, a curing catalyst, an anti-dripping agent, an anti-cissing agent, an ultraviolet absorber, and an ultraviolet stabilizer. Can be used.

【0015】本発明で使用するシリコーン化合物は、
(1)エポキシ基、メルカプト基、(メタ)アクリロイ
ル基、ビニル基、及びハロアルキル基から選ばれる少な
くとも1種の有機官能基を含有するケイ素構造単位(D
単位またはT1 単位)を5〜80モル%(対全ケイ素原
子)含有し、(2)一般式RSiZ3 [式中、Rは炭素
数1〜3の有機置換基を表わし、Zは加水分解性基或い
はシロキサン結合により他のケイ素原子と結合している
残基のいずれかを表わす]で表わされる3官能性ケイ素
構造単位(T2 単位)を0.1〜30モル%(対全ケイ
素原子)含有し、(3)一般式SiZ4 (式中、Zは前
記に同じ)で表わされる4官能性ケイ素構造単位(Q単
位)を10〜94.9モル%(対全ケイ素原子)含有
し、但し、(T2 単位+Q単位)の合計量が、20〜9
5モル%(対全ケイ素原子)であり、平均重合度が3〜
100の一分子中に有機官能基と加水分解性基を同時に
有するシリコーン化合物である。
The silicone compound used in the present invention comprises:
(1) A silicon structural unit containing at least one organic functional group selected from an epoxy group, a mercapto group, a (meth) acryloyl group, a vinyl group, and a haloalkyl group (D
Unit or T 1 unit) in an amount of 5 to 80 mol% (based on total silicon atoms), and (2) a general formula RSiZ 3 [wherein R represents an organic substituent having 1 to 3 carbon atoms, and Z represents a hydrolyzate. trifunctional silicon structural units (T 2 units) 0.1 to 30 mol% represented by indicating one of the residues that are bonded to other silicon atoms] by gender group or a siloxane bond (to total silicon atoms (3) containing 10 to 94.9 mol% (total silicon atoms) of a tetrafunctional silicon structural unit (Q unit) represented by the general formula SiZ 4 (wherein Z is the same as described above). Provided that the total amount of (T 2 units + Q units) is 20 to 9
5 mol% (based on total silicon atoms), and the average degree of polymerization is 3 to
It is a silicone compound having an organic functional group and a hydrolyzable group simultaneously in one molecule of 100.

【0016】シリコーン化合物の(1)ケイ素構造単位
における有機官能基は、有機樹脂との間に化学反応によ
り化学結合を形成する、極性構造により水素結合を形成
する或いは親和性に基づく相互作用などにより、シリコ
ーン化合物の塗膜からの脱離を防止するように機能する
ものである。該有機官能基は直接ケイ素に結合していて
も、また、有機置換基を介してケイ素に結合していても
かまわない。該有機官能基及び有機置換基としては、所
謂シランカップリング剤の有機置換基として公知のもの
はいずれも使用することができる。以下のものを具体例
として挙げることが出来る。
The (1) organic functional group in the silicon structural unit of the silicone compound forms a chemical bond with an organic resin by a chemical reaction, forms a hydrogen bond by a polar structure, or forms an interaction based on affinity. It functions to prevent the silicone compound from being detached from the coating film. The organic functional group may be directly bonded to silicon, or may be bonded to silicon via an organic substituent. As the organic functional group and the organic substituent, any of those known as organic substituents of a so-called silane coupling agent can be used. The following can be mentioned as specific examples.

【0017】γ−グリシドキシプロピル基 β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)−エチル基 5,6−エポキシヘキシル基 9,10−エポキシデシル基 γ−メルカプトプロピル基 β−(メルカプトメチルフェニル)エチル基 6−メルカプトヘキシル基 10−メルカプトデシル基 メルカプトメチル基 γ−メタアクリロキシプロピル基 γ−メタアクリロキシメチル基 γ−アクリロキシプロピル基 γ−アクリロキシメチル基 ビニル基 5−ヘキセニル基 9−デセニル基 γ−クロロプロピル基 γ−ブロモプロピル基 トリフルオロプロピル基 これらの有機官能基、及びその置換基は、1種もしくは
2種以上組合わさって、含有することができる。
Γ-glycidoxypropyl group β- (3,4-epoxycyclohexyl) -ethyl group 5,6-epoxyhexyl group 9,10-epoxydecyl group γ-mercaptopropyl group β- (mercaptomethylphenyl) ethyl Group 6-mercaptohexyl group 10-mercaptodecyl group mercaptomethyl group γ-methacryloxypropyl group γ-methacryloxymethyl group γ-acryloxypropyl group γ-acryloxymethyl group vinyl group 5-hexenyl group 9-decenyl group γ-chloropropyl group γ-bromopropyl group trifluoropropyl group These organic functional groups and their substituents can be contained alone or in combination of two or more.

【0018】これらの有機官能基を含有するケイ素構造
単位は、加水分解縮合反応によりシロキサン結合を形成
しうる加水分解性基を2個(D単位)、または3個(T
1 単位)含有するものを使用することが出来る。
The silicon structural unit containing these organic functional groups has two (D units) or three (T units) hydrolyzable groups capable of forming a siloxane bond by a hydrolytic condensation reaction.
1 unit) can be used.

【0019】これらの有機官能基を含有するケイ素構造
単位は、含有量がシリコーン化合物中の全ケイ素原子に
対して5〜80モル%の範囲である。含有量が5モル%
未満では、シリコーン化合物を塗膜中に固定する能力が
不足し、シリコーン化合物が塗膜中から溶出し易くなる
ため好ましくない。一方、含有量が80モル%を超える
と、本シリコーン化合物の親水性が不足し、良好な耐汚
れ性が得られなくなるため好ましくない。特に好ましい
含有量は、10〜50モル%の範囲である。
The content of the silicon structural unit containing these organic functional groups is in the range of 5 to 80 mol% based on all silicon atoms in the silicone compound. Content is 5 mol%
If it is less than 1, the ability to fix the silicone compound in the coating film is insufficient, and the silicone compound is easily eluted from the coating film. On the other hand, if the content exceeds 80 mol%, the hydrophilicity of the present silicone compound becomes insufficient, and good stain resistance cannot be obtained, which is not preferable. A particularly preferred content is in the range of 10 to 50 mol%.

【0020】シリコーン化合物において、一般式RSi
3 で表わされるケイ素構造単位(T2 単位)は最終的
にはシラノール基を形成するか、または他のケイ素原子
と縮合してシロキサン結合を形成しうる加水分解性基を
3個含有するものであり、塗膜の親水性を余り低下させ
ずに柔軟性、可撓性が付与できる単位である。この単位
を含有しない場合には、塗膜の部分的な架橋が高密度と
なり、塗膜にクラックが発生するといった欠点がある。
In the silicone compound, the general formula RSi
The silicon structural unit (T 2 unit) represented by Z 3 is a compound having three hydrolyzable groups capable of forming a silanol group or condensing with another silicon atom to form a siloxane bond. Is a unit that can impart flexibility and flexibility without significantly lowering the hydrophilicity of the coating film. When this unit is not contained, there is a disadvantage that the partial cross-linking of the coating film becomes high in density and cracks are generated in the coating film.

【0021】一般式RSiZ3 のRで表わされるアルキ
基は、炭素数が1〜3であり、例えば、メチル基、エ
チル基、プロピル基が好ましい。この中でもメチル基は
疎水性が最も少ないため、耐汚れ性に優れた効果を発揮
する。
Alkyl represented by R in the general formula RSiZ 3
The carbonyl group has 1 to 3 carbon atoms, and is preferably, for example, a methyl group, an ethyl group, or a propyl group. Among them, the methyl group has the least hydrophobicity, and thus exhibits an effect excellent in stain resistance.

【0022】一般式RSiZ3 のZで表わされる加水分
解性基は、従来から公知のものを使用することができ、
以下のものが例示出来る。 メトキシ基 エトキシ基 ブトキシ基 イソプロペノキシ基 アセトキシ基 ブタノキシム基 これらの加水分解性基は、1種もしくは2種以上組合わ
さって含有することができる。メトキシ基及びエトキシ
基は、塗料の保存安定性が良く、また、加水分解性が優
れるため早期に耐汚れ性が発揮できるので、特に好まし
い。
As the hydrolyzable group represented by Z in the general formula RSiZ 3 , conventionally known groups can be used.
The following can be exemplified. Methoxy group Ethoxy group Butoxy group Isopropenoxy group Acetoxy group Butanoxime group These hydrolyzable groups can be contained alone or in combination of two or more. A methoxy group and an ethoxy group are particularly preferable because they have good storage stability of the coating material and can exhibit stain resistance early because of their excellent hydrolyzability.

【0023】一般式で表わされるT2 単位は、含有量が
シリコーン化合物中に0.1〜30モル%(対全ケイ素
原子)の範囲である。含有量が0.1モル%未満では、
塗膜に可撓性が付与されず、クラックなどが発生し良好
な塗膜が得られないため好ましくない。また、含有量が
30モル%を超えると、可撓性は十分付与されるもの
の、疎水性が強く成り過ぎるために親水性が不足し、耐
汚れ性が劣るため好ましくない。更に、T2 単位の含有
量は、1〜25モル%の範囲が好ましい。
The content of the T 2 unit represented by the general formula is in the range of 0.1 to 30 mol% (based on total silicon atoms) in the silicone compound. If the content is less than 0.1 mol%,
It is not preferable because flexibility is not imparted to the coating film and cracks or the like are generated and a good coating film cannot be obtained. On the other hand, if the content exceeds 30 mol%, although sufficient flexibility is imparted, the hydrophobicity becomes too strong, resulting in insufficient hydrophilicity and poor stain resistance, which is not preferable. Furthermore, the content of T 2 units is preferably in the range of 1 to 25 mol%.

【0024】シリコーン化合物において、一般式SiZ
4 で表わされるケイ素構造単位(Q単位)は、最終的に
はシラノール基を形成するかまたは他のケイ素原子と縮
合してシロキサン結合を形成しうる加水分解性基を4個
含有するものであり、塗膜に親水性が付与できる単位で
ある。このQ単位は、含有量がシリコーン化合物中に1
0〜94.9モル%(対全ケイ素原子)の範囲である。
含有量が10モル%未満では、親水性が不十分となるた
め良好な耐汚れ性、耐酸性、及び耐アルカリ性などが得
られなくなるため好ましくない。一方、含有量が94.
9モル%を超えると親水性は十分付与されるものの、親
水性が大きくなり塗膜中からシリコーン化合物が脱落し
やすくなり、経時で特性が低下するので好ましくない。
更に、Q単位の含有量は、25〜90モル%の範囲が好
ましい。
In the silicone compound, the general formula SiZ
The silicon structural unit (Q unit) represented by 4 is one containing four hydrolyzable groups capable of finally forming a silanol group or condensing with another silicon atom to form a siloxane bond. , A unit that can impart hydrophilicity to the coating film. This Q unit has a content of 1 in the silicone compound.
The range is from 0 to 94.9 mol% (based on total silicon atoms).
If the content is less than 10 mol%, the hydrophilicity becomes insufficient, so that good stain resistance, acid resistance, alkali resistance and the like cannot be obtained, which is not preferable. On the other hand, the content is 94.
If it exceeds 9 mol%, although hydrophilicity is sufficiently imparted, the hydrophilicity is increased, and the silicone compound is liable to fall off from the coating film, and the properties are degraded with time.
Further, the content of the Q unit is preferably in the range of 25 to 90 mol%.

【0025】また、シリコーン化合物において、T2
位、及びQ単位の合計含有量は、有機官能基含有ケイ素
構造単位の含有量を除いた量であり、20〜95モル%
の範囲である。
In the silicone compound, the total content of the T 2 unit and the Q unit is the amount excluding the content of the organic functional group-containing silicon structural unit, and is 20 to 95 mol%.
Range.

【0026】シリコーン化合物の重合度は、3〜100
の範囲である。重合度が3未満では、塗膜の硬化過程中
に該シリコーン化合物が塗膜から揮発したり、塗膜表面
に十分な親水性が付与できなかったり、及び塗膜中から
溶出し易くなったりして耐汚れ性、耐久性に優れた塗膜
が形成できない。また、重合度が100を超えると、シ
リコーン化合物は塗膜中で分散が悪く、均一な塗膜の形
成が難しくなるため仕上り性、耐汚れ性、耐久性などが
劣る。更に、重合度は5〜80の範囲が好ましい。
The degree of polymerization of the silicone compound is from 3 to 100.
Range. If the degree of polymerization is less than 3, the silicone compound volatilizes from the coating film during the curing process of the coating film, or the coating surface cannot be provided with sufficient hydrophilicity, or is easily eluted from the coating film. A coating film having excellent stain resistance and durability cannot be formed. On the other hand, when the degree of polymerization exceeds 100, the dispersion of the silicone compound in the coating film is poor, and it is difficult to form a uniform coating film, so that finish properties, stain resistance, durability and the like are inferior. Further, the degree of polymerization is preferably in the range of 5 to 80.

【0027】シリコーン化合物は、上記条件を満たすも
のならば、従来から公知の種々の方法によって製造する
ことができる。具体的には以下の例を挙げることが出来
るが、以下に記載の方法に限定されるものではない。 (イ)エポキシ基、メルカプト基、(メタ)アクリロイ
ル基、ビニル基、及びハロアルキル基から選ばれる少な
くとも1種の有機官能基を含有するシランカップリング
剤[(1)単位を有する成分、以下、同じ意味を示
す]、アルキル3官能性シラン[(2)単位を有する成
分、(T2 単位)以下、同じ意味を示す]、及び4官能
性シラン[(3)単位を有する成分、(Q単位)以下、
同じ意味を示す]を加水分解縮合触媒の存在下に、部分
共加水分解縮合する。 (ロ)アルキル3官能性シランと4官能性シランとを部
分共加水分解して得たオリゴマー或いはレジンに、上記
シランカップリング剤或いは予備加水分解物を反応させ
る。 (ハ)上記シランカップリング剤とアルキル3官能性シ
ランとの共加水分解物に、4官能性シランまたはこれを
予備部分加水分解したものを反応させる。これらの方法
の中で、(イ)の原料シラン化合物を部分共加水分解縮
合する方法が、有機官能基、T単位及びQ単位をシリコ
ーン化合物中に均一に導入することが可能で、耐汚れ
性、耐酸性、耐アルカリ性などの塗膜性能及びその耐久
性能面での向上及び塗膜のクラック防止が容易に両立出
来るようになるため、特に好ましい。
The silicone compound can be produced by various conventionally known methods as long as the above conditions are satisfied. Specifically, the following examples can be given, but are not limited to the methods described below. (A) Epoxy group, mercapto group, (meth) acryloy
, A vinyl group, and a haloalkyl group.
A silane coupling agent containing at least one organic functional group [a component having a (1) unit, hereinafter the same meaning], an alkyl trifunctional silane [a component having a (2) unit, a (T 2 unit) The same meaning below), and a tetrafunctional silane [a component having (3) units, (Q units)
Have the same meaning] in the presence of a hydrolysis-condensation catalyst. (Ii) The above silane coupling agent or pre-hydrolysate is reacted with an oligomer or resin obtained by partially co-hydrolyzing an alkyl trifunctional silane and a tetrafunctional silane. (C) a cohydrolysis product of the silane coupling agent with alkyl trifunctional silane is reacted those tetrafunctional silane or which was pre-partially hydrolyzed. Among these methods, the method (a) of partially co-hydrolyzing and condensing the raw material silane compound can uniformly introduce an organic functional group, a T unit and a Q unit into the silicone compound, It is particularly preferable because it can easily achieve both improvement in coating film performance such as acid resistance and alkali resistance and the like, and improvement in durability performance thereof and prevention of cracks in the coating film.

【0028】部分共加水分解縮合において、部分共加水
分解の程度は、例えば、全く加水分解させない場合は平
均重合度が0であり、また、100%加水分解させた場
合には重合度が上がりすぎてゲル化するようにその重合
度と密接な関係があり、本発明で使用するシリコーン化
合物においては平均重合度3〜100に調整される。
In the partial cohydrolysis condensation, the degree of partial cohydrolysis is, for example, that the average degree of polymerization is 0 when no hydrolysis is performed, and that the degree of polymerization is too high when 100% hydrolysis is performed. There is a close relationship with the degree of polymerization so that the silicone compound is gelled, and the average degree of polymerization of the silicone compound used in the present invention is adjusted to 3 to 100.

【0029】出発原料となるエポキシ基、メルカプト
基、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、及びハロアル
キル基から選ばれる少なくとも1種の有機官能基を含有
するシランカップリング剤、アルキル3官能性シラン、
及び4官能性シランは、置換基及び加水分解性基が上記
条件を満たせば、従来から公知のものを使用することが
出来る。また、上記シランカップリング剤は、3官能性
(T1 単位)のもの、2官能性(D単位)のものいずれ
も使用できる。
Epoxy group as starting material , mercapto
Group, (meth) acryloyl group, vinyl group, and haloal
Contains at least one organic functional group selected from kill groups
Silane coupling agent, alkyl trifunctional silane,
If the substituent and the hydrolyzable group satisfy the above-mentioned conditions, the tetrafunctional silane may be a conventionally known one. The silane coupling agent may be either trifunctional (T 1 unit) or bifunctional (D unit).

【0030】上記加水分解縮合反応で使用する加水分解
縮合触媒としては、従来から公知の種々のものを使用す
ることが出来る。具体例としては、例えば、酢酸、酪
酸、マレイン酸、及びクエン酸などの有機酸類;塩酸、
硝酸、リン酸、及び硫酸などの無機酸類;トリエチルア
ミンなどの塩基性化合物類;テトラブチルチタネート、
及びジブチル錫ジラウレートなどの有機金属塩類;K
F、及びNH4 Fなどの含F化合物類などを挙げること
か出来る。上記触媒は1種もしくは2種以上に組合わせ
て使用することができる。触媒の使用量は、0.000
1〜1モル%の範囲が好ましい。
As the hydrolysis-condensation catalyst used in the above-mentioned hydrolysis-condensation reaction, various conventionally known ones can be used. Specific examples include, for example, organic acids such as acetic acid, butyric acid, maleic acid, and citric acid; hydrochloric acid,
Inorganic acids such as nitric acid, phosphoric acid, and sulfuric acid; basic compounds such as triethylamine; tetrabutyl titanate;
And organic metal salts such as dibutyltin dilaurate; K
And F-containing compounds such as F and NH 4 F. The above catalysts can be used alone or in combination of two or more. The amount of catalyst used is 0.000
A range of 1 to 1 mol% is preferred.

【0031】上記加水分解縮合反応において、必要に応
じて溶媒を使用することができる。使用可能な溶剤とし
ては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノ
ール、t−ブタノールなどのアルコール類;アセトン、
メチルイソブチルケトンなどのケトン類;ジブチルエー
テルなどのエーテル類;酢酸エチルなどのエステル類;
トルエンなどの芳香族類などを例示することが出来る。
特に、メタノール、エタノール、アセトンなどの溶剤が
好ましい。
In the above hydrolysis-condensation reaction, a solvent can be used if necessary. Examples of usable solvents include alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol and t-butanol; acetone,
Ketones such as methyl isobutyl ketone; ethers such as dibutyl ether; esters such as ethyl acetate;
Examples include aromatics such as toluene.
Particularly, solvents such as methanol, ethanol, and acetone are preferable.

【0032】部分共加水分解縮合反応で使用する水量
は、希望する重合度により決定できる。過剰に添加する
と、アルコキシ基が破壊され、最終的にゲル化に至るた
め厳密に決定する必要がある。特に、触媒に含F化合物
を使用する場合、含F化合物が完全に加水分解縮合を進
行させる能力が有るため、添加する水量により重合度が
決定出来、任意の分子量の設定が可能となるので好まし
い。即ち、平均重合度Mの目的物を調製するためには、
Mモルのアルコキシシラン化合物に対して(M−1)モ
ルの水を使用すればよい。その他の触媒の場合、これよ
り若干増量する必要がある。
The amount of water used in the partial cohydrolysis condensation reaction can be determined according to the desired degree of polymerization. Excessive addition destroys the alkoxy group and eventually leads to gelation, so it must be determined strictly. In particular, when an F-containing compound is used as a catalyst, the F-containing compound has the ability to completely promote hydrolytic condensation, so that the degree of polymerization can be determined by the amount of water added, and any molecular weight can be set, which is preferable. . That is, in order to prepare a target product having an average degree of polymerization M,
What is necessary is just to use (M-1) mol of water with respect to M mol of alkoxysilane compounds. In the case of other catalysts, it is necessary to slightly increase the amount.

【0033】加水分解縮合反応は、室温或いは150℃
以下の温度範囲でおこなうことができる。室温未満では
反応の進行が遅くなり実用的でなく、また、150℃を
超えるとエポキシ基、メルカプト基などの有機置換基の
熱分解が起こるため好ましくない。
The hydrolysis condensation reaction is carried out at room temperature or at 150 ° C.
It can be performed in the following temperature range. If the temperature is lower than room temperature, the progress of the reaction will be slow, which is not practical.

【0034】シリコーン化合物の配合割合は、有機溶剤
系塗料組成物の樹脂固形分100重量部当たり0.1〜
50重量部、好ましくは1.0〜20重量部の範囲が望
ましい。配合割合が0.1重量部未満であると、塗膜の
耐汚れ性、耐酸性、耐アルカリ性、及び耐水性などの性
能が低下し、一方、50重量部を超えると塗膜の耐水
性、耐酸性、耐アルカリ性等が悪くなるので好ましくな
い。
The mixing ratio of the silicone compound is 0.1 to 100 parts by weight of the resin solid content of the organic solvent-based coating composition.
50 parts by weight, preferably in the range of 1.0 to 20 parts by weight. When the compounding ratio is less than 0.1 parts by weight, the stain resistance, acid resistance, alkali resistance, and water resistance of the coating film are deteriorated. On the other hand, when the mixing ratio exceeds 50 parts by weight, the coating film has water resistance, It is not preferable because acid resistance and alkali resistance are deteriorated.

【0035】本発明の塗料組成物によって形成された塗
膜は、屋外に暴露した場合、雨等の作用により水接触角
は徐々に低下するが、暴露前の塗膜の表面を酸性処理
(2.5重量%硫酸水に20℃で24時間浸漬し、次い
で付着した硫酸水を水洗し乾燥を行った)後の水接触角
を測定することにより、暴露塗膜の最終到達水接触角
予測することが出来る。
When the coating film formed by the coating composition of the present invention is exposed outdoors, the water contact angle gradually decreases due to the action of rain or the like, but the surface of the coating film before exposure is subjected to an acidic treatment (2). Immersed in 0.5% by weight sulfuric acid aqueous solution at 20 ° C. for 24 hours, and then the attached sulfuric acid aqueous solution was washed with water and dried.) Then, the final contact angle of the exposed coating film was estimated by measuring the water contact angle . You can do it.

【0036】本発明の塗料組成物は、形成させた塗膜の
表面を酸処理(2.5重量%硫酸水に20℃で24時間
浸漬し、次いで付着した硫酸水を水洗し、乾燥を行っ
た)し、その塗膜表面が水に対する接触角で70度以
下、好ましくは10〜60の範囲に入ることが好まし
い。接触角が70度を上回ると耐汚れ性が低下するので
好ましくなく、接触角が10度を下回ると塗膜の耐水
性、耐酸性、耐アルカリ性等が低下するので好ましくな
い。
In the coating composition of the present invention, the surface of the formed coating film is treated with an acid (immersed in a 2.5% by weight sulfuric acid solution at 20 ° C. for 24 hours, and then the attached sulfuric acid solution is washed with water and dried. However, the surface of the coating film preferably has a contact angle with water of 70 degrees or less, preferably 10 to 60. If the contact angle is more than 70 degrees, the stain resistance decreases, which is not preferable. If the contact angle is less than 10 degrees, the water resistance, acid resistance, alkali resistance, and the like of the coating film decrease, which is not preferable.

【0037】本発明の塗料組成物は、上記した塗料組成
物を基材に塗装し、室温もしくは加熱により乾燥して塗
膜を形成することが出来る。基材としては、例えば、ス
レート、コンクリート等の無機質基材;鉄鋼、アルミニ
ューム、亜鉛、ステンレス、これらのものをクロム酸、
リン酸亜鉛等で表面処理したもの等の金属質基材;ポリ
塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレ
ン等のプラスチック基材等が挙げられる。また、これら
の基材に必要に応じて公知のプライマー、中塗り塗料、
上塗り塗料等を塗装した基材も使用することが出来る。
The coating composition of the present invention can be formed by coating the above-mentioned coating composition on a substrate and drying at room temperature or by heating. As the base material, for example, an inorganic base material such as slate and concrete; iron and steel, aluminum, zinc, and stainless steel;
Metallic substrates such as those surface-treated with zinc phosphate; plastic substrates such as polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate, and polyethylene. In addition, a known primer, an intermediate coating,
Substrates coated with a top coat or the like can also be used.

【0038】塗装方法は、例えば、刷毛塗装、吹き付け
塗装、ローラー塗装、浸漬塗装等の手段で行うことが出
来る。塗布量は、一般的には1〜100μm、好ましく
は10〜60μmの範囲が望ましい。
The coating method can be performed by, for example, brush coating, spray coating, roller coating, dip coating, or the like. The coating amount is generally in the range of 1 to 100 μm, preferably 10 to 60 μm.

【0039】塗膜の乾燥は、塗料の種類によって条件を
選択すれば良いが、一般的には、室温乾燥では1時間〜
1週間程度、加熱乾燥では60〜300℃で30秒〜1
時間で十分と考える。
The conditions for drying the coating film may be selected depending on the type of the coating material.
About 1 week, heat drying at 60-300 ° C for 30 seconds-1
Think that time is enough.

【0040】[0040]

【実施例】以下、フッ素樹脂塗料(実施例1〜9および
比較例1〜6)、ポリイソシアネートウレタン樹脂塗料
(実施例10〜18および比較例7〜12)、不飽和脂
肪酸変性アルキッド樹脂塗料(実施例19〜27および
比較例13〜18)を用いた実施例および比較例により
本発明を詳細に説明する。実施例中の「部」及び「%」
は重量基準である。
EXAMPLES Hereinafter, a fluororesin paint (Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 6), a polyisocyanate urethane resin paint (Examples 10 to 18 and Comparative Examples 7 to 12), an unsaturated fatty acid-modified alkyd resin paint ( The present invention will be described in detail with reference to Examples and Comparative Examples using Examples 19 to 27 and Comparative Examples 13 to 18. “Part” and “%” in Examples
Is based on weight.

【0041】有機官能基及びアルコキシ基含有シリコー
ン化合物の調製 シリコーン化合物Aの調製例 温度計、窒素導入管、滴下ロートを備えた1000ml
の反応容器に、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシ
シラン47.3g(0.20mol)、テトラメトキシ
シラン114.0g(0.75mol)、メチルトリメ
トキシシラン6.8g(0.05mol)、メタノール
160g(5mol)とKF0.06g(0.001m
ol)を仕込み、撹拌下室温で水17.1g(0.95
mol)をゆっくり滴下した。滴下終了後室温で3時間
撹拌した後、メタノール還溜下2時間加熱撹拌した。こ
の後、低沸分を減圧留去、濾過することにより無色透明
液体を113g得た。このようにして得た物質をGPC
測定した結果、平均重合度は20.5(設定重合度=2
0)であり、ほぼ設定通りであった。また、塩酸による
エポキシ開環法でエポキシ当量を測定したところ、62
5g/mol(設定値 622g/mol)であり、エ
ポキシ基は所定量導入されているのが確認された。アル
コキシ基量をアルカリクラッキング法で定量したとこ
ろ、45.5%(理論値46.1%)であった。また、
1H−NMRの測定結果から、得られた物質の構造は、
以下の平均組成式で表わされる構造であった。 平均組成式:
Preparation of Silicone Compound Containing Organic Functional Group and Alkoxy Group Preparation Example of Silicone Compound A 1000 ml equipped with a thermometer, nitrogen inlet tube and dropping funnel
, 47.3 g (0.20 mol) of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 114.0 g (0.75 mol) of tetramethoxysilane, 6.8 g (0.05 mol) of methyltrimethoxysilane, 160 g of methanol (5mol) and KF 0.06g (0.001m
ol) and 17.1 g (0.95 g) of water at room temperature under stirring.
mol) was slowly added dropwise. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at room temperature for 3 hours, and then heated and stirred for 2 hours under methanol reflux. Thereafter, 113 g of a colorless and transparent liquid was obtained by distilling off low-boiling components under reduced pressure and filtering. The substance obtained in this way is GPC
As a result of the measurement, the average degree of polymerization was 20.5 (set degree of polymerization = 2
0), which was almost as set. When the epoxy equivalent was measured by an epoxy ring opening method using hydrochloric acid, it was found to be 62
It was 5 g / mol (set value: 622 g / mol), and it was confirmed that a predetermined amount of epoxy groups had been introduced. When the amount of the alkoxy group was determined by the alkali cracking method, it was 45.5% (theoretical value: 46.1%). Also,
From the measurement results of 1 H-NMR, the structure of the obtained substance was
The structure was represented by the following average composition formula. Average composition formula:

【0042】[0042]

【化1】 Embedded image

【0043】このようにして得たシリコーン化合物を化
合物Aとする。
The silicone compound thus obtained is referred to as Compound A.

【0044】化合物B〜Gおよび比較例用化合物H、J
の調製例 以下同様にして、使用するシランカップリング剤、アル
キルトリアルコキシシラン、テトラアルコキシシラン、
また触媒の種類及び量を変化させて、表1に示すような
設定構造の化合物B〜G、及び比較例用化合物H、Jを
調製した。表1中A〜Jの配合量はモル単位で表わす。
Compounds B to G and Comparative Examples H and J
Preparation example of silane coupling agent used, alkyl trialkoxy silane, tetraalkoxy silane,
Also, by changing the type and amount of the catalyst, compounds BG having the set structures as shown in Table 1 and compounds H and J for comparative examples were prepared. In Table 1, the blending amounts of A to J are expressed in mole units.

【0045】部分共加水分解縮合法(以下、製造方法
I)の代わりに、以下の製造方法も検討した。 製造方法II 事前に、有機官能基含有アルコキシシランとT単位アル
コキシシランとを共加水分解し、次いで、テトラアルコ
キシシランとを縮合反応させる。 製造方法III 事前に、テトラアルコキシシランとT単位アルコキシシ
ランとを共加水分解し、次いで有機官能基含有アルコキ
シシランとを縮合反応させる。 製造方法IV 事前に各成分を加水分解した後、各成分を混合し、縮合
反応させる。
Instead of the partial cohydrolysis condensation method (hereinafter referred to as Production Method I), the following production method was also studied. Production Method II An organic functional group-containing alkoxysilane and a T unit alkoxysilane are co-hydrolyzed in advance, and then a condensation reaction is performed with tetraalkoxysilane. Production Method III Beforehand, tetraalkoxysilane and T-unit alkoxysilane are co-hydrolyzed, and then the organic functional group-containing alkoxysilane is subjected to a condensation reaction. Production Method IV After each component is hydrolyzed in advance, each component is mixed and subjected to a condensation reaction.

【0046】実施例1〜9および比較例1〜6 表2記載の配合(単位:重量部)で、実施例1〜9、比
較例1〜6の塗料を作成した。 フッカロン白エナメル:商標名、関西ペイント(株)
製、未架橋型フッ素樹脂系上塗り塗料、樹脂固形分=3
5% リン酸亜鉛処理した亜鉛鋼板(亜鉛目付け:片面130
g/m2 、1.2mm厚さ)にフッカロンFRプライマ
ー(商標名、関西ペイント(株)製、未架橋型フッ素樹
脂系下塗り塗料)を乾燥膜厚が約10μmになるように
エアースプレー塗装を行った。20℃で10分間放置
後、実施例1〜9、比較例1〜6の塗料を乾燥膜厚が約
25μmになるようにエアースプレー塗装を行った後、
235℃で15分間乾燥を行って試験板を作成した。塗
膜性能試験結果を表2に示した。
Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 6 Coatings of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 6 were prepared with the composition (unit: parts by weight) shown in Table 2. Huccalon white enamel: Trade name, Kansai Paint Co., Ltd.
, Non-crosslinked fluororesin topcoat, resin solids content = 3
5% zinc phosphate treated zinc steel sheet (zinc basis weight: 130 on one side)
g / m 2 , 1.2 mm thickness) with air spray coating with Fucalon FR primer (trade name, uncrosslinked fluororesin base coat, manufactured by Kansai Paint Co., Ltd.) so that the dry film thickness becomes about 10 μm. went. After leaving at 20 ° C. for 10 minutes, the paints of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 6 were subjected to air spray coating so that the dry film thickness was about 25 μm.
A test plate was prepared by drying at 235 ° C. for 15 minutes. Table 2 shows the results of the coating film performance test.

【0047】実施例10〜18および比較例7〜12 表3記載の配合(単位:重量部)で、実施例10〜1
8、比較例7〜12の塗料を作成した。 レタンPAQ白エナメル:商標名、関西ペイント(株)
製、ポリイソシアネートアクリル樹脂上塗り塗料、樹脂
固形分=36% リン酸亜鉛処理した亜鉛鋼板(亜鉛目付け:片面130
g/m2 、1.2mm厚さ)にレタンCWプライマー
(商標名、関西ペイント(株)製、エポキシ樹脂系下塗
り塗料)を乾燥膜厚が約30μmになるようにエアース
プレー塗装を行い、80℃で30分間乾燥を行って基材
を作成した。次いで、得られた基材に、実施例10〜1
8、比較例7〜12の塗料を乾燥膜厚が約30μmにな
るようにエアースプレー塗装を行った後、80℃で30
分間乾燥を行って試験板を作成した。塗膜性能試験結果
を表3に示した。
Examples 10 to 18 and Comparative Examples 7 to 12 Examples 10 to 1 were prepared using the formulations (unit: parts by weight) shown in Table 3.
8. Paints of Comparative Examples 7 to 12 were prepared. Retan PAQ White Enamel: Trademark name, Kansai Paint Co., Ltd.
Steel, polyisocyanate acrylic resin top coating, resin solids content = 36% zinc phosphate treated zinc steel plate (zinc basis weight: 130 per side)
g / m 2 , 1.2 mm thick) by air spray coating with a urethane CW primer (trade name, epoxy resin base coat, manufactured by Kansai Paint Co., Ltd.) so that the dry film thickness becomes about 30 μm. It dried at 30 degreeC for 30 minutes, and produced the base material. Then, the obtained base materials were prepared in Examples 10-1.
8. After applying the spray of the paints of Comparative Examples 7 to 12 so that the dry film thickness becomes about 30 μm,
After drying for minutes, a test plate was prepared. Table 3 shows the results of the coating film performance test.

【0048】実施例19〜27および比較例13〜18 表4記載の配合(単位:重量部)で、実施例19〜2
7、比較例13〜18の塗料を作成した。 ネオフタリット白エナメル:商標名、関西ペイント
(株)製、不飽和脂肪酸変性アルキッド樹脂系上塗り塗
料、樹脂固形分=32% #320サンドペーパー処理した磨き軟鋼板(SPC
C、0.8mm)にラスタイトNC(商標名、関西ペイ
ント(株)製、不飽和脂肪酸変性アルキッド樹脂系下塗
り塗料)を乾燥膜厚が約30μmになるようにエアース
プレー塗装を行った。20℃で10分間放置後、実施例
19〜27及び比較例13〜18の塗料を乾燥膜厚が約
30μmになるようにエアースプレー塗装を行った後、
20℃で7日間乾燥を行って試験板を作成した。塗膜性
能試験結果を表4に示した。
Examples 19 to 27 and Comparative Examples 13 to 18 The compositions (units: parts by weight) shown in Table 4 were used to prepare Examples 19 to 2
7. The paints of Comparative Examples 13 to 18 were prepared. Neophthalite white enamel: Trade name, manufactured by Kansai Paint Co., Ltd., an unsaturated fatty acid-modified alkyd resin-based top coating, resin solids content = 32% # 320 Polished mild steel sheet treated with sandpaper (SPC
C, 0.8 mm), and air-spray-painted with Rustite NC (trade name, manufactured by Kansai Paint Co., Ltd., an unsaturated fatty acid-modified alkyd resin-based undercoat) so as to have a dry film thickness of about 30 μm. After standing at 20 ° C. for 10 minutes, the paints of Examples 19 to 27 and Comparative Examples 13 to 18 were subjected to air spray coating so that the dry film thickness was about 30 μm.
A test plate was prepared by drying at 20 ° C. for 7 days. Table 4 shows the results of the coating film performance test.

【0049】表2、表3、表4中の*1*8は下の意味を
示す。*1 ;商標名、コルコート(株)製、テトラメチルシリケ
ートの低縮合物*2 ;商標名、信越化学工業(株)製、γ−グルシドキシ
プロピルトリメトキシシラン*3 ;商標名、信越化学工業(株)製、γ−メルカプトプ
ロピルトリメトキシシラン*4 ;水接触角:試験板を2.5%硫酸水に20℃で24
時間浸漬し、次いで付着した硫酸水を水洗し、乾燥を行
った後、協和化学(株)製コンタクタングルメーターD
CAA型を用い、塗膜表面に脱イオン水0.03ccの水
滴を滴下し、20℃で3分後に測定した数値。*5 ;耐沸騰水性:試験板を100℃沸騰水に10時間浸
漬した後の塗膜外観を目視で評価した。 ◎=試験前の塗板に対して、外観変化のないもの。 ○=試験前の塗板に対して、極わずかに外観変化が認め
られるもの。 ○- =試験前の塗板に対して、若干外観変化が認められ
るもの。 △=試験前の塗板に対して、外観変化が認められるも
の。 ×=試験前の塗板に対して、著しく外観変化が認められ
るもの。 外観変化は、塗面の汚れ、色変化、膨れ、割れ、艶ぼ
け、剥がれ、軟化等を調べた。*6 ;耐アルカリ性A:試験板を10%の苛性ソーダ水に
20℃で10日間浸漬した後の塗膜外観を目視で観察し
た。評価は*4と同様の方法で行った。*7 ;耐アルカリ性B:試験板を3%の炭酸ソーダ水に2
0℃で3日間浸漬した後の塗膜外観を目視で観察した。
評価は*4と同様の方法で行った。*8 ;屋外暴露試験 :関西ペイント(株)東京工場・南
面30度の角度に試験板を設置した。それぞれ、3ケ
月、6ケ月、12ケ月暴露された試験板を、水洗い等の
試料調整をすること無しに、塗膜特性を評価した。 外観(汚れ) :*4と同様な方法で、塗面の汚れ度合
いを評価した。 水接触角 :試料調整(硫酸浸漬、水洗い等)す
ること無しに、*4と同様な方法で測定した。 明度差(ΔL* ):暴露前と暴露後の明度(L値)の差
をΔL* とした。L値の測定には、ミノルタ(株)製の
色彩色差計CR−300を使用した。明度差ΔL* は、
数値が小さいほど汚れが少ないことを示す。*9 ;商標名、関西ペイント(株)製、HMDI系ウレタ
ン硬化剤
* 1 to * 8 in Tables 2, 3 and 4 have the following meanings. * 1 : Trade name, low-condensation product of tetramethyl silicate, manufactured by Colcoat Co., Ltd. * 2 : Trade name, γ-glucidoxypropyltrimethoxysilane, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. * 3 : Trade name, Shin-Etsu Chemical Γ-mercaptopropyltrimethoxysilane * 4 ; manufactured by Kogyo Co., Ltd .; water contact angle: the test plate was immersed in 2.5% sulfuric acid at 20 ° C. for 24 hours.
After immersion for a period of time, the attached sulfuric acid solution was washed with water and dried, and then a contact angle meter D manufactured by Kyowa Chemical Co., Ltd. was used.
Using a CAA type, a drop of 0.03 cc of deionized water was dropped on the coating film surface, and the value was measured after 3 minutes at 20 ° C. * 5 ; Boiling resistance: The appearance of the coating film after the test plate was immersed in boiling water at 100 ° C. for 10 hours was visually evaluated. == No change in appearance with respect to the coated plate before the test. == Appearance slightly changed in appearance from the coated plate before the test. -- = A slight change in appearance was observed on the coated plate before the test. Δ = Appearance change is observed on the coated plate before the test. × = significant change in appearance of the coated plate before the test. The appearance change was examined by examining stains, color change, swelling, cracking, glazing, peeling, softening and the like of the coated surface. * 6 ; Alkali resistance A: The appearance of the coating film after immersing the test plate in 10% caustic soda water at 20 ° C. for 10 days was visually observed. The evaluation was performed in the same manner as * 4 . * 7 : Alkali resistance B: Test plate was immersed in 3% sodium carbonate water.
The appearance of the coating film after immersion at 0 ° C. for 3 days was visually observed.
The evaluation was performed in the same manner as * 4 . * 8 : Outdoor exposure test: A test plate was installed at an angle of 30 degrees on the south side of the Tokyo Plant of Kansai Paint Co., Ltd. Each of the test plates exposed for 3 months, 6 months, and 12 months was evaluated for coating film characteristics without performing sample preparation such as washing with water. Appearance (dirt): The degree of dirt on the coated surface was evaluated in the same manner as in * 4 . Water contact angle: Measured by the same method as * 4 without adjusting the sample (soaking in sulfuric acid, washing with water, etc.). Lightness difference (ΔL * ): The difference between the lightness (L value) before and after exposure was defined as ΔL * . For measurement of the L value, a color difference meter CR-300 manufactured by Minolta Co., Ltd. was used. The brightness difference ΔL * is
The smaller the numerical value, the less dirt. * 9 : HMDI urethane curing agent manufactured by Kansai Paint Co., Ltd.

【0050】[0050]

【表1】 [Table 1]

【0051】[0051]

【表2】 [Table 2]

【0052】[0052]

【表3】 [Table 3]

【0053】[0053]

【表4】 [Table 4]

【0054】[0054]

【発明の効果】本発明の塗料組成物から得られる塗膜
は、屋外に暴露されても汚れが着かず、耐水性、耐酸
性、耐アルカリ性などが良好である。暴露後の塗膜の表
面特性は、暴露前と比較して水接触角が著しく低下し親
水性を示す。これは暴露環境における湿気、雨(特に酸
性雨)等が、塗膜中のシリコーン化合物に作用し、加水
分解により生成するシラノール基の作用により塗膜表面
の水接触角が低下して親水化される。親水化された塗膜
は、大気中の汚れ成分の一つである油等の有機物質の付
着力を弱め、一旦、塗面に付着しても雨により容易に洗
い流され、また、同時に塗膜は、表面固有抵抗(親水
化)を低下させるため、大気中の汚れ成分である砂塵、
埃等の静電気付着を防止し、耐汚れ性に優れた塗膜が形
成できる。本発明の塗料組成物によって形成された塗膜
は屋外暴露により早期に水接触角が低下し、3〜6ケ月
後でほぼ平衡に達する。この平衡に達したときの水接触
角は、暴露前の塗膜を2.5重量%硫酸水に24時間浸
漬した後の水接触角とほぼ等しくなる。即ち、暴露前の
硬化塗膜を、2.5重量%硫酸水に24時間浸漬した時
の水接触角を測定することにより暴露後の汚れの状態を
推測することが出来る。また、シリコーン化合物に由来
する有機官能基は塗料中の有機樹脂と反応、水素結合、
又は相溶性の向上により、有機樹脂と強く結び付くため
に、シリコーン化合物が塗膜から溶出するのを抑制し、
その結果として、耐汚れ性、耐沸騰水性、耐酸性、耐ア
ルカリ性等の性能が向上するものと考えられる。更に、
シリコーン化合物は本質的には硬質であるが、T単位を
一定量含有するため塗膜の可撓性が優れ、そして塗膜表
面に発生し易いクラックなども防止できる。
The coating film obtained from the coating composition of the present invention does not stain when exposed outdoors, and has good water resistance, acid resistance and alkali resistance. Regarding the surface properties of the coating film after the exposure, the water contact angle is remarkably reduced as compared with that before the exposure, and the film shows hydrophilicity. This is because moisture and rain (especially acid rain) in the exposed environment act on the silicone compound in the coating film, and the water contact angle of the coating film surface decreases due to the action of silanol groups generated by hydrolysis, making the coating film hydrophilic. You. The hydrophilized coating weakens the adhesion of organic substances such as oil, which is one of the dirt components in the atmosphere, and is easily washed away by rain even if it once adheres to the painted surface. Is to reduce the surface resistivity (hydrophilization), dust and dust components in the air,
Prevents electrostatic adhesion of dust and the like, and forms a coating film with excellent stain resistance. The coating film formed by the coating composition of the present invention has an early decrease in water contact angle due to outdoor exposure, and reaches almost equilibrium after 3 to 6 months. The water contact angle when this equilibrium is reached is almost equal to the water contact angle after immersing the coating film before exposure in 2.5% by weight sulfuric acid aqueous solution for 24 hours. That is, the state of stain after exposure can be estimated by measuring the water contact angle when the cured coating film before exposure is immersed in 2.5% by weight sulfuric acid aqueous solution for 24 hours. The organic functional groups derived from the silicone compound react with the organic resin in the paint, form hydrogen bonds,
Or, by improving the compatibility, in order to strongly associate with the organic resin, to suppress the elution of the silicone compound from the coating film,
As a result, it is considered that performances such as stain resistance, boiling water resistance, acid resistance, and alkali resistance are improved. Furthermore,
Although the silicone compound is essentially hard, it contains a certain amount of T units, so that the coating film has excellent flexibility and can prevent cracks and the like which are easily generated on the coating film surface.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大西 和彦 神奈川県平塚市東八幡4丁目17番1号 関西ペイント株式会社内 (72)発明者 山谷 正明 群馬県碓氷郡松井田町大字人見1番地10 信越化学工業株式会社シリコーン電子 材料技術研究所内 (72)発明者 吉沢 正博 群馬県碓氷郡松井田町大字人見1番地10 信越化学工業株式会社シリコーン電子 材料技術研究所内 (56)参考文献 特開 平6−347605(JP,A) 特開 平4−31475(JP,A) 特開 昭50−126033(JP,A) 特開 昭61−162560(JP,A) 特開 昭59−212256(JP,A) 特開 平5−9439(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C09D 183/06 - 183/08 C09D 5/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kazuhiko Onishi 4-17-1, Higashi-Hachiman, Hiratsuka-shi, Kanagawa Prefecture Inside Kansai Paint Co., Ltd. (72) Inventor Masaaki Yamaya 1-10 Hitomi, Matsuida-cho, Usui-gun, Gunma Prefecture 10 Shinetsu (72) Masahiro Yoshizawa, Inventor, 1-10, Hitomi, Matsuida-cho, Usui-gun, Gunma Prefecture, Japan Inside the Silicone Electronic Materials Technology Laboratory (56) References JP-A-6-62 347605 (JP, A) JP-A-4-31475 (JP, A) JP-A-50-126033 (JP, A) JP-A-61-162560 (JP, A) JP-A-59-212256 (JP, A) JP-A-5-9439 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C09D 183/06-183/08 C09D 5/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 屋外用未架橋型または架橋型有機溶剤系
塗料組成物に、それぞれ全ケイ素原子に対し、 (1)エポキシ基、メルカプト基、(メタ)アクリロイ
ル基、ビニル基、及びハロアルキル基から選ばれる少な
くとも1種の有機官能基を含有するケイ素構造単位のD
単位またはT1 単位を5〜80モル%含有し、 (2)一般式 RSiZ3 [式中、Rは炭素数1〜3のアルキル基を表わし、Zは
加水分解性基またはシロキサン結合により他のケイ素原
子と結合している残基のいずれかを表わす]で表わされ
る3官能性ケイ素構造単位としてのT2 単位を0.1〜
30モル%含有し、 (3)一般式 SiZ4 [式中、Zは前記に同じ]で表わされる4官能性ケイ素
構造単位としてのQ単位を10〜94.9モル%含有
し、 但し、T2 単位およびQ単位の合計量が、20〜95モ
ル%である、 平均重合度が3〜100の一分子中に有機官能基及び加
水分解性基を有するシリコーン化合物を配合してなり、
該シリコーン化合物の含有量が、塗料組成物の樹脂固形
成分100重量部に対して0.1〜50重量部であり、
該有機溶剤系塗料組成物が、硝化綿ラッカー、アクリル
ラッカー塗料、ビニル樹脂塗料およびフッ素樹脂塗料か
ら選ばれる未架橋型塗料組成物、あるいは不飽和脂肪酸
変性アルキッド樹脂塗料よりなる酸化架橋型塗料、ポリ
エステルメラミン樹脂塗料、アクリルメラミン樹脂塗料
およびフッ素メラミン樹脂塗料よりなるメラミン架橋型
塗料;(ブロック)ポリイソシアネートアクリル樹脂塗
料、(ブロック)ポリイソシアネートポリエステル樹脂
塗料および(ブロック)ポリイソシアネートフッ素樹脂
塗料よりなるイソシアネート架橋型樹脂塗料;アルコキ
シシラン基含有アクリル樹脂塗料よりなる湿気架橋型樹
脂塗料;エポキシ基含有アクリル樹脂塗料よりなるエポ
キシ架橋型樹脂塗料から選ばれる架橋型塗料組成物であ
ことを特徴とする屋外用塗料組成物。
1. An outdoor uncrosslinked or crosslinked organic solvent-based coating composition containing (1) an epoxy group, a mercapto group, a (meth) acryloyl group, a vinyl group, and a haloalkyl group, based on all silicon atoms. D of a silicon structural unit containing at least one organic functional group selected
5 to 80 mol% of a unit or T 1 unit; (2) a general formula RSiZ 3 wherein R represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and Z represents another group represented by a hydrolyzable group or a siloxane bond. 0.1 the T 2 units as trifunctional silicon structural unit represented by any one representing the 'residues that are bonded to silicon atoms
(3) 10 to 94.9 mol% of a Q unit as a tetrafunctional silicon structural unit represented by the general formula SiZ 4 [wherein Z is as defined above], The total amount of 2 units and Q units is from 20 to 95 mol%, and an average degree of polymerization is from 3 to 100. A silicone compound having an organic functional group and a hydrolyzable group is compounded in one molecule,
The content of the silicone compound is 0.1 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin solid component of the coating composition,
The organic solvent-based coating composition, nitrified cotton lacquer, acrylic
Lacquer paint, vinyl resin paint and fluororesin paint
Uncrosslinked paint composition selected from unsaturated fatty acids
Oxidative cross-linking paint composed of modified alkyd resin paint, poly
Ester melamine resin paint, acrylic melamine resin paint
Melamine crosslinkable type composed of fluorinated melamine resin paint
Paint; (block) polyisocyanate acrylic resin coating
Material, (block) polyisocyanate polyester resin
Paint and (block) polyisocyanate fluororesin
Isocyanate cross-linked resin paint consisting of paint;
Moisture-crosslinkable tree made of acrylic resin paint containing silane group
Fat paint; Epoxy composed of epoxy group-containing acrylic resin paint
A cross-linkable paint composition selected from xy cross-linkable resin paints;
Outdoor paint composition characterized in that that.
【請求項2】 シリコーン化合物が、エポキシ基、メル
カプト基、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、及びハ
ロアルキル基から選ばれる少なくとも1種の有機官能基
を含有するシランカップリング剤、アルキルトリアルコ
キシシラン及びテトラアルコキシシランを部分共加水分
解縮合することにより得られることを特徴とする請求項
1記載の屋外用塗料組成物。
2. The silicone compound according to claim 1, wherein the silicone compound contains at least one organic functional group selected from an epoxy group, a mercapto group, a (meth) acryloyl group, a vinyl group, and a haloalkyl group. The outdoor coating composition according to claim 1, which is obtained by partially cohydrolyzing and condensing tetraalkoxysilane.
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