JPH0356576A - ケイ素アルコキシド系コーティング剤 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、無機系塗料、特に、ケイ素アルコキシドを
主或分とし、耐候性および硬度に優れた塗膜を形威する
ケイ素アルコキシド系コ、一ティング剤に関する． 〔従来の技術〕 ケイ素アルコキシド系コーティング剤は、耐候性があり
、かつ、高硬度な塗膜が得られることから、たとえば、
特開昭５１−２７３６号公報および特開昭５６−１２５
４６６号公報等で示されるように種々研究されてきた． （発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、これら従来のケイ素アルコキシド系コー
ティング剤は、塗膜を形威するためには、加熱（通常、
１００℃以上の温度が必要）する必要があった．このた
め、ケイ素アルコキシド系コーティング剤は、使用範囲
が限定されているのが現状である． そこで、この発明は、耐候性および硬度に優れた塗膜を
形或するというケイ素アルコキシド系コーティング剤の
特徴を損なわず、焼付けを行わずとも塗膜を形戒するこ
とができるケイ素アルコキシド系コーティング剤を提供
することを課題とする． 〔課題を解決するための手段〕 上記課題を解決するために、この発明にかかるケイ素ア
ルコキシド系コーティング剤は、少なくともケイ素アル
コキシドを含む主戒分液と、少なくとも硬化剤を含む硬
化液との組み合わせからなり、ｐＨ値が２．８未満とな
るようにされていて、常温硬化するようになっている． 主成分液の必須或分（または主原料）であるケイ素アル
コキシドは、たとえば、次の一般式■で表されるもので
ある。

Ｒ’．Ｓ　ｉ　　（ＯＲ”）４−ｎ　　　　−・・■■
式中、ｎは０〜３の数、Ｒｌは炭素数１〜４のアルキル
基、フェニル基（これらは、アミノ基、アクリル基など
を含んでいてもよい）などの１価の基、Ｒ３は炭素数１
〜４のアルキル基である＠　Ｒ’　％　Ｒ”がそれぞれ
複数個の場合には、すべてのＲ１またはＲ３が同じ基で
あってもよく、１以上が異なっていてもよい． さらに、より安定な塗膜を得るためには、主威分液は、 （ａ）　　上記一般式■においてｎ−Ｑの場合で表され
るケイ素化合物および／またはコロイド状シリヵを２０
〜２００重量部（以下、「重量部」を単に「部」という
）、 （ｂ）　　上記一般式■においてｎ−１の場合で表され
るケイ素化合物１００部、 （Ｃ）　　上記一般式■においてｎ＝２の場合で表され
るケイ素化合物０〜８０部 の各或分からなるものが好ましい。

主威分液は、ケイ素アルコキシドに化学量論的に不足す
る量（たとえば、非常に不足する量）で硬化剤および触
媒を添加してケイ素アルコキシド系プレポリマー（ケイ
素アルコキシドの加水分解、縮金物で、末端アルコキシ
ド）を生戒させて調製される．ここで使用される硬化剤
および触媒としては、たとえば、後述のものが挙げられ
る．前記ブレボリマーの分子量としては、特に限定はな
いが、好ましくは、Ｍｗ（重量平均分子量・・・ポリス
チレン換算）が２００〜６００がよい。主成分液には、
その他、目的に応じてコロイド状シリヵ、無機物のフィ
ラー、顔料（無機顔料および／または有機顔料）、希釈
溶剤、増粘剤、界面活性剤等種々の添加剤が１種以上加
えられてもよい。ただし、主成分液中には、残存水分が
ないよう注意する． 上記のように調製された主成分液は、たとえば、固形分
濃度が１０〜５０−ｔ％となるようにされる． 硬化液は、硬化剤を必須威分とし、その他必要に応じて
、触媒、希釈溶剤、コロイド状シリヵ等種々の威分が１
種以上配合されてもよい．前記硬化剤としては、特に限
定はないが、たとえば、水が用いられる．硬化剤の配合
割合は、特に限定されないが、たとえば、主威分液が硬
化反応などの反応、すなわち、ケイ素アルコキシドやア
ルコキシド末端ブレボリマーが加水分解、縮合してシロ
キサンブレボリマーを形威し、塗膜を形或するのに必要
な量で設定される． この発明で使用される触媒は特に限定されないが、たと
えば、塩酸、燐酸、硫酸等の無機酸や、蟻酸、酢酸、ク
ロロ酢酸等の有機酸の希薄溶液などの酸性触媒を単独で
あるいは複数種併せて使用することができる。

また、硬化液としては、希釈溶剤を含んだものを用いる
方が望ましい．これは、水、触媒のみで添加した場合、
顔料等の再凝集が起こるおそれがあるからである． 前記希釈溶剤としては、メタノール、エタノール、イソ
プロパノール（ＩＰＡ）等のアルコール、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等が例
示され、これらは、単独であるいは複数で使用される。

主戒分液と硬化液とは、使用前は二液であり、使用時に
、互いに混合される．この発明のケイ素アルコキシド系
コーティング剤は、混合後（主戒分液と硬化液との二液
のみの場合は、二液混合後であり、主威分液と硬化液以
外にも配合戒分がある場合には、全部を混合した後であ
る）のｐＨ値が２．８未満、好ましくは２．６未満とな
るようにされている．前記ｐＨ値が２．８以上だと、常
温硬化性が発揮されにくい．前記ｐＨ値の下限は、特に
限定されないが、２．０未満になると、常温硬化性が強
すぎて取り扱いに問題が発生することが考えられる。

前記ｐＨ値の調整は、どのようにして行ってもよいが、
触媒として上記の酸性触媒を用いる場合には、同酸性触
媒の添加量を調節することにより行うことができる。

この発明のケイ素アルコキシド系コーティング剤は、使
用時に、主威分液、硬化液、その他必要に応じて配合さ
れる戒分を混合し、必要に応じて熟威し、塗装に供され
る。塗装方法は、特に限定されないが、たとえば、スプ
レー塗装、ロール塗装、フローコーター塗装、浸漬塗装
などが挙げられる。塗装後、たとえば、常温で適宜の時
間放置しておくことにより、耐候性および硬度に優れた
塗膜を形威する。このため、焼付けを行う必要がない。

したがって、この発明のケイ素アルコキシド系コーティ
ング剤は、従来の焼付けを必要とするコーティング剤に
比べると、使用範囲が広くなる． 〔作　　　用〕 ケイ素アルコキシドと硬化剤とを別々にしておくことに
より、塗膜形戒能が維持される．そして、使用時には、
少なくともケイ素アルコキシドを含む主戒分液と、少な
くとも硬化剤を含む硬化液と混合し、全体としてｐＨ値
が２．８未満となるようにすることにより、常温で硬化
する。

〔実　施　例〕

以下に、この発明の具体的な実施例および比較例を示す
が、この発明は下記実施例に限定されない． 一実施例１．２および比較例１− コー−イング゜Ｃ−１の メチルトリメトキシシラン１００部、テトラエトキシシ
ランｌＯ部、ＩＰＡシリカゾル（触媒化或工業株式会社
製ｒＯｓｃＡＬ１４３２Ｊ、ＳｉＯｓ含有量３０％）６
０部、ジメチルジメトキシシラン２０部、および、Ｉ　
ＰＡ２　８部を混合した．この混合溶液に、触媒として
１規定の塩酸０．　８５部、および、硬化剤として水５
部を加え、２５℃下で５０Ｏｒｐｍで３０分間攪拌して
、Ａ液を調製した。

Ａ液を密栓した容器に入れて２５℃下で７２時間保存し
た後、使用時に、Ａ液１００部に対し、水性シリカゾル
（日産化学工業株式会社製「スノ−テフクスＯＪ　）を
４０部、水２０部、ＩＰＡ４８部、および、触媒として
１規定塩酸を加え、同塩酸で、ｐＨを第１表に示すよう
に調整し、２５℃下、５００ｒｐ−で１ｏ分間攪拌した
後、１時間放置してから、常温硬化性をみた． 一実施例３〜５および比較例２一 コー−イング゜Ｃ−２の゛ メチルトリメトキシシラン１００部、テトラエトキシシ
ラン５部、ＩＰＡシリヵゾル（触媒化戒工業株式会社製
ｒＯｓｃＡＬｌ４３２Ｊ、ＳｉＯ，含有量３０％）６０
部、ジメチルジメトキシシラン２０部、および、ＩＰＡ
２０部を混合した。

この混合溶液に、触媒としてｌ規定の塩酸０．８５部、
および、硬化剤として水５部を加え、２５℃下で５０Ｏ
ｒｐｍで３０分間攪拌して、Ａ液を調製した． Ａ液を密栓した容器に入れて２５℃下で２４時間保存し
た後、Ａ液ｌ００部に対し、酸化チタン（ダイオキサイ
ド〉　２０部と「ターレンＫＹ−２０００Ｊ　　（共栄
社油脂化学工業株式会社製）を固形分て０．３部とｒＬ
　トセルＳＴＤ−　１　０　０Ｊ　　（ダウケミカル社
製）を固形分で０．３部加え、さらに、「フローレンＧ
−６００Ｊ　　（共栄社油脂化学工業株式会社製〉を０
．　５部添加し、容器内にガラスビーズを添加し、ディ
スパーを用いて２０００ｒｐ屠で１５分間攪拌した．そ
の後、密栓した容器に入れて２５℃で７２時間保存して
、Ｂ液を調製した。

使用時に、Ｂ液１００部に対し、水２６部、ＩＰＡ２６
部、ＩＰＡシ’Ｊカゾル１ｏ部、および、触媒として１
規定塩酸を加え、同塩酸で第１表に示すｐ｝｛に調整し
、２５℃下、’　５　０　０ｒｐａ＋　テ１　０分間攪
拌した後、１時間放置して、常温硬化性をみた． 上記実施例および比較例の各コーティング剤のＡ液中の
プレボリマーのＭＪｌ平均分子量（ポリスチレン換算）
をＧＰＣ　（ゲル浸透クロマトグラフィー：東洋ソーダ
■製）により調べたところ、いずれも、２００〜４００
であった． 原材料をすべて混合した後のケイ素アルコキシド系コー
ティング剤の常温硬化性（指触乾燥時間、耐温水性およ
び硬度）を調べて、結果を第１表に示した． 指触乾燥時間は、ＪＩＳの方法にのっとり、軽く指で触
れたときにタック（粘着性）がなくなった時間を調べた
。

耐温水性は、実施例および比較例の各コーティング剤を
常温下でアルξナ基板に対して膜厚が１０ｎになるよう
スプレー塗装して、そのまま１週間放置して塗膜形威し
た．その後、温水〈温度６０℃〉にｌＯ日間浸漬した後
の塗膜状態を肉眼で観察して調べた． 硬度は、耐温水性を調べるときと同様にして塗膜形威し
たものについて、ＪＩＳの鉛筆硬度試験を行って調べた
． 第 １ 表 第１表にみるように、実施例１〜５の各コーティング剤
は、常温で硬化して台り、耐温水性および硬度も良好で
あった．比較例のものは、常温硬化しなかった． 〔発明の効果〕 この発明にかかるケイ素アルコキシド系コーティング剤
は、以上に述べたように、少なくともケイ素アルコキシ
ドを含む主成分液と、少なくとも硬化剤を含む硬化液と
の組み合わせからなり、ｐＨ値が２．８未満となるよう
にされていて、常温硬化するようになっているので、焼
付けを行わずとも、耐候性および硬度に優れた塗膜が形
戒できるものである．

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　少なくともケイ素アルコキシドを含む主成分液と、
   少なくとも硬化剤を含む硬化液との組み合わせからなり
   、ｐＨ値が２．８未満となるようにされていて、常温硬
   化するようになっているケイ素アルコキシド系コーティ
   ング剤。