JPH11335625A - コーティング用樹脂組成物とこれを用いた塗装品 - Google Patents

コーティング用樹脂組成物とこれを用いた塗装品

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JPH11335625A
JPH11335625A JP10142815A JP14281598A JPH11335625A JP H11335625 A JPH11335625 A JP H11335625A JP 10142815 A JP10142815 A JP 10142815A JP 14281598 A JP14281598 A JP 14281598A JP H11335625 A JPH11335625 A JP H11335625A
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JP
Japan
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water
coating
organosilane
component
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Application number
JP10142815A
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English (en)
Inventor
Toshiji Sako
利治 佐古
Minoru Inoue
井上  稔
Koichi Takahama
孝一 高濱
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低温または常温での硬化性に優れ、しかも耐
クラック性および水濡れ性の両方にも優れた塗膜を形成
することのできるコーティング用樹脂組成物と、これを
用いた塗装品を提供すること。 【解決手段】 コーティング用樹脂組成物は、(A)1
〜3官能加水分解性オルガノシランをコロイダルシリカ
中で部分加水分解してなる、オルガノシランのシリカ分
散オリゴマー溶液と、(B)4官能加水分解性オルガノ
シランをコロイダルシリカ中で部分加水分解してなる、
オルガノシランのシリカ分散オリゴマー溶液とを含む。
塗装品は、基材の表面に上記コーティング用樹脂組成物
の塗布硬化被膜を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、低温(100℃以
下)または常温での硬化性に優れ、しかも耐クラック性
および水濡れ性(親水性)に優れた塗膜を形成すること
のできるコーティング用樹脂組成物と、これを用いた塗
装品に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、耐候性、耐久性等に優れた塗料と
しては、たとえば、シリコーンレジンをベースレジン
(バインダー樹脂)として含むシリコーン系無機塗料が
知られている。この無機塗料に含まれるシリコーンレジ
ンは、たとえば、加水分解性オルガノシランを加水分解
・重縮合することにより得られる。原料の加水分解性オ
ルガノシランとしては、ジメチルジメトキシシラン等の
2官能のもの、メチルトリメトキシシラン等の3官能の
もの、テトラエトキシシラン(TEOSまたはテトラエ
チルオルトシリケートとも言う)等の4官能のものがあ
る。
【0003】しかし、このようなシリコーン系無機塗料
には、下記の問題点があった。シリコーンレジンとし
て、2官能および/または3官能の加水分解性オルガノ
シランの加水分解重縮合物だけしか含まない場合は、得
られる塗膜が柔らかすぎて塗膜強度が不足するととも
に、塗膜表面の水濡れ性(親水性)が不十分なため塗膜
表面が水滴により曇りやすかったり汚れやすかったりす
る。
【0004】一方、シリコーンレジンとして、4官能の
加水分解性オルガノシランの加水分解重縮合物を含む場
合は、上述した2官能および/または3官能のみの場合
と比べて、塗膜強度および塗膜表面の水濡れ性が向上す
る。これらの特性は、シリコーンレジンとして、4官能
の加水分解性オルガノシランの加水分解重縮合物のみを
含む場合に最も優れる。
【0005】しかし、シリコーンレジンとして4官能の
加水分解性オルガノシランの加水分解重縮合物のみを含
む塗料は、4官能シリコーンレジンが嵩高いため製膜す
るのは困難であるとともに、たとえ製膜できても通常の
塗膜厚では固すぎてクラックが生じやすい。また、4官
能シリコーンレジンの立体障害等の理由により塗膜の硬
化速度が遅く、特に常温では硬化させるのに非常に長い
時間がかかる。さらに、4官能加水分解性オルガノシラ
ンは、2官能および3官能のものと比べて、水との反応
性が高く、貯蔵中に加水分解反応が進行しやすいため、
貯蔵安定性に欠ける。
【0006】これに対し、2官能および3官能の加水分
解性オルガノシランは、塗膜の柔軟性を向上させて耐ク
ラック性を改善する効果を持つとともに、4官能のもの
と比べて、水との反応性が低く、しかも加水分解重縮合
物の硬化速度が速いため、4官能加水分解性オルガノシ
ランに2官能および/または3官能の加水分解性オルガ
ノシランを添加し、得られた混合物を加水分解重縮合す
ることにより、貯蔵安定性、塗膜の硬化速度および耐ク
ラック性を向上させた塗料が知られている(特開平6−
346025号公報)。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記特開平
6−346025号公報に記載の塗料は、その塗膜の水
濡れ性については満足のいくものではなかった。そこ
で、本発明の課題は、低温または常温での硬化性に優
れ、しかも耐クラック性および水濡れ性の両方にも優れ
た塗膜を形成することのできるコーティング用樹脂組成
物と、これを用いた塗装品を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、上記特開平
6−346025号公報に記載の塗料のように2官能お
よび/または3官能の加水分解性オルガノシランと4官
能加水分解性オルガノシランとを混合してから加水分解
したものではなくて、2官能および/または3官能の加
水分解性オルガノシランと4官能加水分解性オルガノシ
ランとをそれぞれ別個に加水分解して得られたものを塗
料成分として用いるようにすれば、水濡れ性も向上する
ことを見出し、本発明を完成するに至った。
【0009】すなわち、本発明にかかるコーティング用
樹脂組成物は、下記(A)および(B)成分を含む。 (A)成分: 一般式R1 m SiX4-m …(1) で表される(ここでR1 は同一または異種の置換もしく
は非置換で炭素数1〜8の1価炭化水素基を示し、mは
1〜3の整数、Xは同一または異種の加水分解性基を示
す)1〜3官能加水分解性オルガノシランを、有機溶
媒、水またはそれらの混合溶媒に分散されたコロイダル
シリカ中で、前記加水分解性基(X)1モル当量当たり
水0.001〜0.5モルを使用する条件下で部分加水
分解してなる、1〜3官能オルガノシランのシリカ分散
オリゴマー溶液(以下、これを「シリカ分散オリゴマー
溶液(A)」と称することがある)。 (B)成分: 一般式SiX4 …(2) で表される(ここでXは同一または異種の加水分解性基
を示す)4官能加水分解性オルガノシランを、有機溶
媒、水またはそれらの混合溶媒に分散されたコロイダル
シリカ中で、前記加水分解性基(X)1モル当量当たり
水0.5〜2.0モルを使用する条件下で部分加水分解
してなる、4官能オルガノシランのシリカ分散オリゴマ
ー溶液(以下、これを「シリカ分散オリゴマー溶液
(B)」と称することがある)。
【0010】本発明にかかる塗装品は、基材の表面に、
本発明の上記コーティング用樹脂組成物の塗布硬化被膜
からなる塗装層を備える。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明のコーティング用樹脂組成
物の前記(A)成分すなわちシリカ分散オリゴマー溶液
(A)中のシリカ分散オリゴマーは、該組成物の塗布硬
化被膜形成に際して、硬化反応に預かる官能性基として
の加水分解性基(X)を有するベースポリマーの主成分
であるとともに、該組成物の塗膜の、低温または常温で
の硬化性と、耐クラック性を向上させる成分である(な
お、塗膜の耐クラック性が向上すると塗膜の厚膜化が可
能になる)。このシリカ分散オリゴマー溶液(A)は、
たとえば、有機溶媒または水(有機溶媒と水との混合溶
媒でもよい)に分散されたコロイダルシリカに、前記一
般式(1)で表される1〜3官能加水分解性オルガノシ
ランの1種あるいは2種以上を加え、水(コロイダルシ
リカ中に予め含まれていた水および/または別途添加さ
れた水)を前記加水分解性基(X)1モル当量当たり水
0.001〜0.5モル使用する条件下で、該加水分解
性オルガノシランを部分加水分解することで得られる。
【0012】前記一般式(1)で表される1〜3官能加
水分解性オルガノシラン中の基R1としては、同一また
は異種の置換もしくは非置換で炭素数1〜8の1価炭化
水素基であれば特に限定はされないが、たとえば、メチ
ル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、
ヘキシル基、ヘプチル基、オクチ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;2−フェニルエチル基、2−フェニルプロピル
基、3−フェニルプロピル基等のアラルキル基;フェニ
ル基、トリル基等のアリール基;ビニル基、アリル基等
のアルケニル基;クロロメチル基、γ−クロロプロピル
基、3,3,3−トリフルオロプロピル基等のハロゲン
置換炭化水素基;γ−メタクリロキシプロピル基、γ−
グリシドキシプロピル基、3,4−エポキシシクロヘキ
シルエチル基、γ−メルカプトプロピル基等の置換炭化
水素基等を例示することができる。これらの中でも、合
成の容易さ或いは入手の容易さから炭素数1〜4のアル
キル基およびフェニル基が好ましい。
【0013】また、本発明のコーティング用樹脂組成物
の前記(B)成分すなわちシリカ分散オリゴマー溶液
(B)中のシリカ分散オリゴマーは、該組成物の塗布硬
化被膜形成に際して、硬化反応に預かる官能性基として
の加水分解性基(X)を有するベースポリマーの主成分
であるとともに、該組成物の塗膜の強度および水濡れ性
を向上させる成分である。このシリカ分散オリゴマー溶
液(B)は、たとえば、有機溶媒または水(有機溶媒と
水との混合溶媒でもよい)に分散されたコロイダルシリ
カに、前記一般式(2)で表される4官能加水分解性オ
ルガノシランの1種あるいは2種以上を加え、水(コロ
イダルシリカ中に予め含まれていた水および/または別
途添加された水)を前記加水分解性基(X)1モル当量
当たり水0.5〜2.0モル使用する条件下で、該加水
分解性オルガノシランを部分加水分解することで得られ
る。
【0014】前記一般式(1)および(2)中、加水分
解性基Xとしては、特に限定はされないが、たとえば、
アルコキシ基、アセトキシ基、オキシム基、エノキシ
基、アミノ基、アミノキシ基、アミド基などが挙げられ
る。これらの中でも、入手の容易さおよびシリカ分散オ
リゴマー溶液(A)および(B)を調製しやすいことか
ら、アルコキシ基が好ましい。なお、Xが加水分解性オ
ルガノシラン1分子中に複数個含まれる場合、これら複
数個のXは、加水分解性オルガノシラン各分子におい
て、互いに同一でもよいし、異種のものであってもよ
い。また、Xは、(A)成分の調製に用いられるものと
(B)成分の調製に用いられるものとで同一でもよいし
異なっていてもよい。
【0015】シリカ分散オリゴマー溶液(A)の調製に
用いられる前記1〜3官能加水分解性オルガノシランの
具体例としては、前記一般式(1)中のmが1〜3の整
数であるモノ−、ジ−、トリ−の各官能性のアルコキシ
シラン類、アセトキシシラン類、オキシムシラン類、エ
ノキシシラン類、アミノシラン類、アミノキシシラン
類、アミドシラン類などが挙げられる。これらの中で
も、入手の容易さおよびシリカ分散オリゴマー溶液
(A)を調製しやすいことから、アルコキシシラン類が
好ましい。
【0016】上記アルコキシシラン類のうち、特に、m
=1のオルガノトリアルコキシシランとしては、メチル
トリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチ
ルトリイソプロポキシシラン、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、3,3,3−トリ
フルオロプロピルトリメトキシシランなどが例示でき
る。また、m=2のジオルガノジアルコキシシランとし
ては、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシ
シラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエ
トキシシラン、メチルフェニルジメトキシシランなどが
例示でき、m=3のトリオルガノアルコキシシランとし
ては、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシ
シラン、トリメチルイソプロポキシシラン、ジメチルイ
ソブチルメトキシシランなどが例示できる。さらに、一
般にシランカップリング剤と呼ばれるオルガノシラン化
合物も上記アルコキシシラン類に含まれる。
【0017】前記一般式(1)で表される加水分解性オ
ルガノシランの内、好ましくは50モル%以上(より好
ましくは60モル%以上、さらに好ましくは70モル%
以上)は、m=1で表される三官能性のものである。こ
れが、50モル%未満では、十分な塗膜硬度が得られな
いとともに、塗膜の乾燥硬化性が劣りやすい傾向があ
る。
【0018】シリカ分散オリゴマー溶液(B)の調製に
用いられる前記4官能加水分解性オルガノシランの具体
例としては、特に限定はされないが、たとえば、4官能
性の、アルコキシシラン類、アセトキシシラン類、オキ
シムシラン類、エノキシシラン類、アミノシラン類、ア
ミノキシシラン類、アミドシラン類等が挙げられる。こ
れらの中でも、入手の容易さおよび塗料を調製しやすい
ことから、アルコキシシラン類が好ましい。
【0019】4官能性アルコキシシラン類の具体例とし
ては、特に限定はされないが、たとえば、テトラメトキ
シシラン、テトラエトキシシラン、テトラn−プロポキ
シシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラ−t−
ブトキシシラン等のテトラアルコキシシランが挙げられ
る。さらに、一般にシランカップリング剤と呼ばれるオ
ルガノシラン化合物も上記アルコキシシラン類に含まれ
る。
【0020】(A)および(B)成分中のコロイダルシ
リカは、コーティング用樹脂組成物の塗布硬化被膜の硬
度を高くし、平滑性と耐クラック性を改善する効果があ
る。コロイダルシリカとしては、特に限定はされない
が、たとえば、水分散性あるいはアルコールなどの非水
系の有機溶媒分散性コロイダルシリカが使用できる。一
般に、このようなコロイダルシリカは、固形分としての
シリカを20〜50重量%含有しており、この値からシ
リカ配合量を決定できる。また、水分散性コロイダルシ
リカを使用する場合には、固形分以外の成分として存在
する水は、前記加水分解性オルガノシランの加水分解に
用いることができるとともに、コーティング用樹脂組成
物の硬化剤として用いることができる。水分散性コロイ
ダルシリカは、通常、水ガラスから作られるが、市販品
として容易に入手することができる。また、有機溶媒分
散性コロイダルシリカは、前記水分散性コロイダルシリ
カの水を有機溶媒と置換することで容易に調製すること
ができる。このような有機溶媒分散性コロイダルシリカ
も水分散性コロイダルシリカと同様に市販品として容易
に入手することができる。有機溶媒分散性コロイダルシ
リカにおいて、コロイダルシリカが分散している有機溶
媒の種類は、特に限定はされないが、たとえば、メタノ
ール、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノー
ル、イソブタノール等の低級脂肪族アルコール類;エチ
レングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテ
ル、酢酸エチレングリコールモノエチルエーテル等のエ
チレングリコール誘導体;ジエチレングリコール、ジエ
チレングリコールモノブチルエーテル等のジエチレング
リコール誘導体;およびジアセトンアルコール等を挙げ
ることができ、これらからなる群より選ばれた1種もし
くは2種以上を使用することができる。これらの親水性
有機溶媒と併用して、トルエン、キシレン、酢酸エチ
ル、酢酸ブチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチ
ルケトン、メチルエチルケトオキシムなども用いること
ができる。
【0021】(A)および(B)成分中のコロイダルシ
リカは、前述の効果があるが、配合量が多すぎると、コ
ーティング用樹脂組成物の硬化被膜が硬くなりすぎて同
被膜のクラックの発生を招来する原因となる恐れがあ
る。そのため、コロイダルシリカは、(A)および
(B)成分の合計量中の全固形分に対して、シリカを固
形分として、好ましくは5〜95重量%(より好ましく
は10〜90重量%、さらに好ましくは20〜85重量
%)の範囲内で含有される。含有量が5重量%未満であ
ると、所望の被膜硬度が得られなくなる傾向がある。一
方、95重量%を越えると、シリカの均一分散が困難と
なり、(A)成分のゲル化やクラックの発生を招来しや
すくなる。
【0022】シリカ分散オリゴマー溶液(A)および
(B)を調製する際に用いられる水の量は、(A)につ
いては、前記一般式(1)の加水分解性オルガノシラン
が持つ加水分解性基(X)1モル当量当たり0.001
〜0.5モルの範囲内、好ましくは0.01〜0.4モ
ルの範囲内であり、(B)については、前記一般式
(2)の加水分解性オルガノシランが持つ加水分解性基
(X)1モル当量当たり0.5〜2.0モルの範囲内、
好ましくは0.5〜1.0モルの範囲内である。水の使
用量が上記範囲より少ないと、十分な部分加水分解物が
得られず、上記範囲を超えると、部分加水分解物の安定
性が悪くなる。ここで、各加水分解性オルガノシランの
部分加水分解反応における水の上記使用量は、水を全く
含まないコロイダルシリカ(たとえば、分散媒として有
機溶媒のみを用いたコロイダルシリカ)を用いた場合は
別途に添加された水の量であり、水を含むコロイダルシ
リカ(たとえば、コロイダルシリカの分散媒として水の
みまたは有機溶媒と水との混合溶媒を用いたコロイダル
シリカ)を用いた場合は、コロイダルシリカ中に予め含
まれていた水および別途添加の水のうちの少なくともコ
ロイダルシリカ中に予め含まれていた水の量である。水
の量がコロイダルシリカ中に予め含まれていた水だけで
上記使用量に足りるならば別途に水を添加しなくてもよ
いのであるが、水の量がコロイダルシリカ中に予め含ま
れていた水だけでは上記使用量に足りない場合は、別途
に水を上記使用量に達するまで添加する必要がある。そ
の場合、上記水の使用量は、コロイダルシリカ中に予め
含まれていた水と別途添加された水の合計量である。な
お、コロイダルシリカ中に予め含まれていた水だけで上
記使用量に足りる場合でも、別途に水を添加してもよ
く、その場合も、上記水の使用量は、コロイダルシリカ
中に予め含まれていた水と別途添加された水の合計量で
ある。ただし、この合計量が上記上限((A)について
は加水分解性基(X)1モル当量当たり0.5モル、
(B)については加水分解性基(X)1モル当量当たり
2.0モル)を超えないように別途に水を添加する。
【0023】加水分解性オルガノシランを部分加水分解
する方法は、(A)、(B)いずれに関しても、特に限
定されず、たとえば、加水分解性オルガノシランとコロ
イダルシリカとを混合すればよい(コロイダルシリカに
水が全く含まれていないかあるいは必要量含まれていな
い場合はここで水を添加配合する)。その際、部分加水
分解反応は常温で進行するが、部分加水分解反応を促進
させるために、必要に応じ、加温(たとえば、60〜1
00℃)するか、あるいは、触媒を用いてもよい。この
触媒としては、特に限定はされないが、たとえば、塩
酸、酢酸、ハロゲン化シラン、クロロ酢酸、クエン酸、
安息香酸、ジメチルマロン酸、蟻酸、プロピオン酸、グ
ルタール酸、グリコール酸、マレイン酸、マロン酸、ト
ルエンスルホン酸、シュウ酸などの有機酸および無機酸
等の1種または2種以上を用いることができる。
【0024】シリカ分散オリゴマー溶液(A)および
(B)は、その性能を長期にわたり安定して得るため
に、液のpHを、好ましくは2.0〜7.0、より好ま
しくは2.5〜6.5、さらに好ましくは3.0〜6.
0にすると良い。pHがこの範囲外であると、特に水の
使用量が加水分解性基(X)1モル当量当たり、(A)
成分については0.3モル以上の条件下で性能持続性の
低下が著しく、(B)成分については1.0モル以上の
条件下で性能持続性の低下が著しい。(A)または
(B)成分のpHが上記範囲外にあるときは、この範囲
より酸性側であれば、アンモニア、エチレンジアミン等
の塩基性試薬を添加してpHを調整すれば良く、塩基性
側であれば、塩酸、硝酸、酢酸等の酸性試薬を用いてp
Hを調整すればよい。しかし、その調整方法は特に限定
されるものではない。
【0025】本発明のコーティング用樹脂組成物中、
(A)および(B)成分の配合割合は、特に限定はされ
ないが、たとえば、全縮合化合物換算固形分基準で述べ
ると、(A)成分100重量部に対し、(B)成分が、
好ましくは1〜100重量部、より好ましくは1〜50
重量部である。(B)成分が100重量部を超えると、
低温または常温での硬化性が低下したり、塗膜が硬くな
りすぎてクラックが発生しやすくなったりする傾向があ
り、(B)成分が1重量部より少ないと、塗膜が柔らか
くなりすぎて塗膜強度が低下したり、塗膜表面の水濡れ
性が低下したりする傾向がある。
【0026】本発明のコーティング用樹脂組成物は、必
要に応じ、さらに下記(C)成分を含むことができる。 (C)成分: 平均組成式R2 a Si(OR3 b (4-a-b)/2 …(2) で表され(ここでR2 は同一または異種の置換もしくは
非置換で炭素数1〜8の1価炭化水素基を示し、R3
同一または異種の置換もしくは非置換で炭素数1〜8の
アルキル基を示し、aおよびbはそれぞれ0.2≦a≦
2、0.0001≦b≦3、a+b<4の関係を満たす
数である)、分子中にアルコキシ基を含有するポリオル
ガノシロキサン(以下、これを「(アルコキシ基含有)
ポリオルガノシロキサン(C)」と称することがあ
る)。
【0027】このアルコキシ基含有ポリオルガノシロキ
サン(C)は、硬化反応に預かる官能性基としての加水
分解性基を有するベースポリマーである前記(A)、
(B)成分と縮合反応して硬化被膜中に3次元架橋を形
成するための架橋剤であり、前記(B)成分の硬化収縮
による歪みを吸収して塗膜のクラック発生をさらに防止
し、塗膜の厚膜化をより可能にする効果のある成分であ
る。
【0028】アルコキシ基含有ポリオルガノシロキサン
(C)を表す前記平均組成式(3)中のR2 としては、
特に限定はされず、前記式(1)中のR1 と同じものが
例示されるが、好ましくは、炭素数1〜4のアルキル
基、フェニル基、ビニル基、γ−グリシドキシプロピル
基、γ−メタクリロキシプロピル基、γ−アミノプロピ
ル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基などの置換
炭化水素基、より好ましくはメチル基およびフェニル基
である。
【0029】前記式(3)中、R3 としては、同一また
は異種の置換もしくは非置換で炭素数1〜8のアルキル
基であれば、特に限定はされないが、たとえば、メチル
基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘ
キシル基、ヘプチル基、オクチル基等が挙げられる。ま
た、前記式(3)中、aおよびbはそれぞれ前記の関係
を満たす数であり、aが0.2未満またはbが3を超え
ると、硬化被膜にクラックを生じる等の不都合がある。
また、aが2を超え且つ4以下の場合またはbが0.0
001未満では硬化がうまく進行しない。
【0030】アルコキシ基含有ポリオルガノシロキサン
(C)は、特に限定されるわけではないが、たとえば、
トリメチルメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラ
ン、メチルトリメトキシシラン、もしくは、これらに対
応するアルコキシシランの1種もしくは2種以上の混合
物を公知の方法により所定量の水で加水分解することに
より得ることができる。
【0031】本発明のコーティング用樹脂組成物におい
て、前記(B)成分は、前記一般式(2)で表される前
記4官能加水分解性オルガノシランの部分加水分解時に
前記一般式(1)で表される前記1〜3官能加水分解性
オルガノシランを共存させて得られたものであってもよ
い。このように1〜3官能加水分解性オルガノシランと
4官能加水分解性オルガノシランとを共存させてそれら
を部分加水分解して得られた(B)成分は、4官能加水
分解性オルガノシランのみを部分加水分解して得られた
ものと比べて、1〜3官能加水分解性オルガノシランの
添加により、(B)成分中の部分加水分解物の水に対す
る反応性が低くなって、貯蔵時の該部分加水分解物のさ
らなる加水分解反応の進行が抑えられるため、貯蔵安定
性に優れる。このような(B)成分の調製に用いられる
1〜3官能加水分解性オルガノシランの量は、4官能加
水分解性オルガノシラン100重量部に対し、好ましく
は1〜50重量部、より好ましくは1〜40重量部であ
る。1〜3官能加水分解性オルガノシランの使用量が1
重量部未満だと、(B)成分の貯蔵安定性向上効果が得
られにくく、逆に50重量部を超えると、塗膜強度およ
び水濡れ性が低下する傾向がある。
【0032】本発明のコーティング用樹脂組成物は、硬
化触媒を含む必要はないが、(A)成分と(B)成分と
の縮合反応を促進することによって、塗布被膜の硬化を
促進させる目的で必要に応じて、さらに硬化触媒を含む
ことができる。硬化触媒としては、特に限定はされない
が、たとえば、アルキルチタン酸塩類;オクチル酸錫、
ジブチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジマレエート等
のカルボン酸金属塩類;ジブチルアミン−2−ヘキソエ
ート、ジメチルアミンアセテート、エタノールアミンア
セテート等のアミン塩類;酢酸テトラメチルアンモニウ
ム等のカルボン酸第4級アンモニウム塩;テトラエチル
ペンタミン等のアミン類、N−β−アミノエチル−γ−
アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−アミノエ
チル−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン等の
アミン系シランカップリング剤;p−トルエンスルホン
酸、フタル酸、塩酸等の酸類;アルミニウムアルコキシ
ド、アルミニウムキレート等のアルミニウム化合物;酢
酸リチウム、蟻酸リチウム、蟻酸ナトリウム、リン酸カ
リウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属塩;テトライ
ソプロピルチタネート、テトラブチルチタネート、チタ
ニウムテトラアセチルアセトネート等のチタニウム化合
物;メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラ
ン、トリメチルモノクロロシラン等のハロゲン化シラン
類等が挙げられる。しかし、これらの他に、(A)成分
と(B)成分との縮合反応の促進に有効なものであれば
特に制限はない。
【0033】コーティング用樹脂組成物中、硬化触媒の
配合割合は、特に限定はされないが、たとえば、固形分
基準で、(A)成分の全縮合化合物換算量と(B)成分
の全縮合化合物換算量との合計100重量部に対し、好
ましくは0.0001〜10重量部の範囲内、より好ま
しくは0.0005〜8重量部の範囲内、さらに好まし
くは0.0007〜5重量部の範囲内である。硬化触媒
の配合量が0.0001重量部未満では常温硬化性が低
下し、また、十分な被膜硬度が得られない傾向がある。
10重量部を超えると、硬化被膜の耐熱性や耐候性が低
下したり、硬化被膜の硬度が高くなりすぎてクラックを
生じたりする恐れがある。
【0034】本発明のコーティング用樹脂組成物は、
(A)成分中のオルガノシランオリゴマーの有する加水
分解性基と(B)成分中のオルガノシランオリゴマーの
有する加水分解性基とが、常温放置もしくは低温加熱す
ることにより縮合反応して硬化被膜を形成する。従っ
て、このようなコーティング用樹脂組成物は、常温で硬
化するときにも湿度の影響をほとんど受けない。また、
加熱処理により縮合反応を促進して硬化被膜を形成する
こともできる。
【0035】本発明のコーティング用樹脂組成物は、必
要に応じ、顔料、染料等の着色剤をさらに含むことによ
り、調色可能である。使用できる顔料としては、特に限
定はされないが、たとえば、カーボンブラック、キナク
リドン、ナフトールレッド、シアニンブルー、シアニン
グリーン、ハンザイエロー等の有機顔料;酸化チタン、
硫酸バリウム、弁柄、複合金属酸化物等の無機顔料がよ
く、これらの群から選ばれる1種あるいは2種以上を組
み合わせて使用しても差し支えない。顔料の分散は、特
に限定はされず、通常の方法、たとえば、ダイノーミー
ル、ペイントシェーカー等により顔料粉を直接分散させ
る方法等でよい。その際、分散剤、分散助剤、増粘剤、
カップリング剤等の使用が可能である。顔料の添加量
は、顔料の種類により隠蔽性が異なるので特に限定はさ
れないが、たとえば、固形分基準で、コーティング用樹
脂組成物全量中での全縮合化合物100重量部に対し
て、好ましくは5〜80重量部、より好ましくは10〜
70重量部である。顔料の添加量が5重量部未満の場合
は隠蔽性が悪くなる傾向があり、80重量部を超えると
塗膜の平滑性が悪くなることがある。
【0036】使用できる染料としては、特に限定はされ
ないが、たとえば、アゾ系、アントラキノン系、インジ
コイド系、硫化物系、トリフェニルメタン系、キサンテ
ン系、アリザリン系、アクリジン系、キノンイミン系、
チアゾール系、メチン系、ニトロ系、ニトロソ系等の染
料が挙げられる。これらの群から選ばれる1種あるいは
2種以上を組み合わせて使用しても差し支えない。染料
の添加量は、染料の種類により隠蔽性が異なるので特に
限定はされないが、たとえば、固形分基準で、コーティ
ング用樹脂組成物全量中での全縮合化合物100重量部
に対して、好ましくは5〜80重量部、より好ましくは
10〜70重量部である。染料の添加量が5重量部未満
の場合は隠蔽性が悪くなる傾向があり、80重量部を超
えると塗膜の平滑性が悪くなることがある。
【0037】なお、レベリング剤、金属粉、ガラス粉、
抗菌剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等も、本発明の効果
に悪影響を与えない範囲内でコーティング用樹脂組成物
に含まれていてもよい。コーティング用樹脂組成物は、
取り扱いの容易さから必要に応じて各種有機溶媒で希釈
して使用できるし、また、同有機溶媒で希釈したもので
あってもよい。有機溶媒の種類は、各成分の有する1価
炭化水素基の種類、または、各成分の分子量の大きさ等
に応じて適宜選定することができる。このような有機溶
媒としては、特に限定はされないが、たとえば、メタノ
ール、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノー
ル、イソブタノール等の低級脂肪族アルコール類;エチ
レングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテ
ル、酢酸エチレングリコールモノエチルエーテル等のエ
チレングリコール誘導体;ジエチレングリコール、ジエ
チレングリコールモノブチルエーテル等のジエチレング
リコール誘導体;および、トルエン、キシレン、ヘキサ
ン、ヘプタン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルエチル
ケトン、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトオ
キシム、ジアセトンアルコール等を挙げることができ、
これらからなる群より選ばれた1種もしくは2種以上を
使用することができる。有機溶媒での希釈割合は特に制
限はなく、必要に応じて希釈割合を適宜決定すれば良
い。
【0038】コーティング用樹脂組成物を製造する方法
は、特に限定はされず、各成分を通常の方法および装置
等を用いて混合すればよい。コーティング用樹脂組成物
に導入する際の各成分の形態についても、それ自身液状
のものや、溶媒に溶解してなる溶液、分散媒中に分散し
てなる分散液等の液状、粉体等の固体状等を問わず、特
に限定はされない。各成分を溶液または分散液の形で導
入する場合、その溶媒または分散媒としては、たとえ
ば、水、上述の有機溶媒、または、水と上述の有機溶媒
との混合物を使用できる。また、各成分は、別個に添加
してもよいし、あるいは、2成分以上を予め混合してお
いてから残りの成分と混合したり、全成分を同時に混合
したりしてもよく、その添加や混合の時機等についても
特に限定はされない。
【0039】コーティング用樹脂組成物を塗布する方法
は、特に限定されるものではなく、たとえば、刷毛塗
り、スプレー、浸漬(ディッピング)、ロール、フロ
ー、カーテン、ナイフコート、スピンコート等の通常の
各種塗布方法を選択することができる。コーティング用
樹脂組成物の塗膜の硬化方法については、公知の方法を
用いればよく、特に限定はされない。また、硬化の際の
温度も特に限定はされず、所望される硬化被膜性能や、
基材の耐熱性等に応じて常温〜加熱温度の広い範囲をと
ることができる。
【0040】コーティング用樹脂組成物から形成される
塗布硬化被膜の厚みは、特に制限はなく、たとえば、ク
ラックや剥離が発生しないためには、10μm以下であ
ればよいが、塗膜の各種機能をより効果的に発揮させた
り常温での硬化時間をより短くしたりするとともに、塗
布硬化被膜が長期的に安定に密着、保持されるために
は、5μm以下が好ましく、2μm以下がより好まし
い。
【0041】本発明のコーティング用樹脂組成物が塗布
される基材(本発明の塗装品に用いられる基材でもあ
る)としては、特に限定はされないが、たとえば、無機
質基材、有機質基材、無機有機複合基材、および、これ
らのうちのいずれかの表面に少なくとも1層の無機物被
膜および/または少なくとも1層の有機物被膜を有する
塗装基材等が挙げられる。
【0042】無機質基材としては、特に限定はされない
が、たとえば、金属基材;ガラス基材;ホーロー;水ガ
ラス化粧板、無機質硬化体等の無機質建材;セラミック
ス等が挙げられる。金属基材としては、特に限定はされ
ないが、たとえば、非鉄金属〔たとえば、アルミニウム
(JIS−H4000等)、アルミニウム合金(ジュラ
ルミン等)、銅、亜鉛等〕、鉄、鋼〔たとえば、圧延鋼
(JIS−G3101等)、溶融亜鉛めっき鋼(JIS
−G3302等)、(圧延)ステンレス鋼(JIS−G
4304、G4305等)等〕、ブリキ(JIS−G3
303等)、その他の金属全般(合金含む)が挙げられ
る。
【0043】ガラス基材としては、特に限定はされない
が、たとえば、ナトリウムガラス、パイレックスガラ
ス、石英ガラス、無アルカリガラス等が挙げられる。前
記ホーローとは、金属表面にガラス質のホーローぐすり
を焼き付け、被覆したものである。その素地金属として
は、たとえば、軟鋼板、鋼板、鋳鉄、アルミニウム等が
挙げられるが、特に限定はされない。ホーローぐすりも
通常のものを用いればよく、特に限定はされない。
【0044】前記水ガラス化粧板とは、たとえば、ケイ
酸ソーダをスレートなどのセメント基材に塗布し、焼き
付けた化粧板などを指す。無機質硬化体としては、特に
限定はされないが、たとえば、繊維強化セメント板(J
IS−A5430等)、窯業系サイディング(JIS−
A5422等)、木毛セメント板(JIS−A5404
等)、パルプセメント板(JIS−A5414等)、ス
レート・木毛セメント積層板(JIS−A5426
等)、石膏ボード製品(JIS−A6901等)、粘土
瓦(JIS−A5208等)、厚形スレート(JIS−
A5402等)、陶磁器質タイル(JIS−A5209
等)、建築用コンクリートブロック(JIS−A540
6等)、テラゾ(JIS−A5411等)、プレストレ
ストコンクリートダブルTスラブ(JIS−A5412
等)、ALCパネル(JIS−A5416等)、空洞プ
レストレストコンクリートパネル(JIS−A6511
等)、普通煉瓦(JIS−R1250等)等の無機材料
を硬化、成形させた基材全般を指す。
【0045】セラミックス基材としては、特に限定はさ
れないが、たとえば、アルミナ、ジルコニア、炭化ケイ
素、窒化ケイ素等が挙げられる。有機質基材としては、
特に限定はされないが、たとえば、プラスチック、木、
木材、紙等が挙げられる。プラスチック基材としては、
特に限定はされないが、たとえば、ポリカーボネート樹
脂、アクリル樹脂、ABS樹脂、塩化ビニル樹脂、エポ
キシ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性もしくは熱可塑
性プラスチック、および、これらのプラスチックをナイ
ロン繊維等の有機繊維で強化した繊維強化プラスチック
(FRP)等が挙げられる。
【0046】無機有機複合基材としては、特に限定はさ
れないが、たとえば、上記プラスチックをガラス繊維、
カーボン繊維等の無機繊維で強化した繊維強化プラスチ
ック(FRP)等が挙げられる。前記塗装基材を構成す
る有機物被膜としては、特に限定はされないが、たとえ
ば、アクリル系、アルキド系、ポリエステル系、エポキ
シ系、ウレタン系、アクリルシリコーン系、塩化ゴム
系、フェノール系、メラミン系等の有機樹脂を含むコー
ティング材の硬化被膜等が挙げられる。
【0047】前記塗装基材を構成する無機物被膜として
は、特に限定はされないが、たとえば、シリコーン樹脂
等の無機樹脂を含むコーティング材の硬化被膜等が挙げ
られる。コーティング用樹脂組成物を基材に塗布する際
に、基材の材質や表面状態によっては、そのままコーテ
ィング用樹脂組成物を塗布すると密着性や耐候性が得に
くい場合があるので、必要に応じ、基材の表面に、コー
ティング用樹脂組成物の塗布硬化被膜を形成させる前に
予めプライマー層を形成させておいてもよい。プライマ
ー層としては、有機、無機を問わず、特に限定はされな
いが、有機プライマー層の例としては、ナイロン樹脂、
アルキド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、有機変性
シリコーン樹脂(たとえば、アクリルシリコーン樹脂
等)、塩化ゴム樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、
ポリエステル樹脂およびメラミン樹脂からなる群の中か
ら選ばれた少なくとも1種の有機樹脂を固形分として1
0重量%以上含有する有機プライマー組成物の硬化樹脂
層等が挙げられ、無機プライマー層の例としては、シリ
コーン樹脂等の無機樹脂を固形分として90重量%以上
含有する無機プライマー組成物の硬化樹脂層等が挙げら
れる。
【0048】プライマー層の厚みは、特に限定はされな
いが、たとえば、0.1〜50μmが好ましく、0.5
〜10μmがより好ましい。この厚みが薄すぎると密着
性や耐候性が得られない恐れがあり、厚すぎると乾燥時
に発泡等の恐れがある。なお、表面に上記のような有機
プライマー層および/または無機プライマー層を少なく
とも1層有する基材は、前記塗装基材の範疇に含まれ
る。すなわち、前記塗装基材が表面に有する前記被膜は
上記プライマー層であってもよいのである。
【0049】また、プライマー層には、必要に応じ、調
色のために顔料、染料等の着色剤が含まれていてもよ
い。使用可能な着色剤としては、コーティング用樹脂組
成物に添加可能なものとして前述したものが挙げられ
る。プライマー層への着色剤の配合量の好ましい数値範
囲についても、前述の、コーティング用樹脂組成物の場
合と同様である。ただし固形分基準ではあるが、全縮合
化合物100重量部に対してではなくて、プライマー組
成物全量中での全樹脂100重量部に対して規定され
る。
【0050】基材の形態については、特に限定はされ
ず、たとえば、フィルム状、シート状、板状、繊維状等
が挙げられる。また、基材は、これらの形状の材料の成
形体、または、これらの形状の材料もしくはその成形体
の少なくとも1つを一部に備えた構成体等であってもよ
い。基材は、上述した各種材料単独からなるものでもよ
いし、上述した各種材料のうちの少なくとも2つを組み
合わせてなる複合材料または上述した各種材料のうちの
少なくとも2つを積層してなる積層材料でもよい。
【0051】本発明のコーティング用樹脂組成物から形
成される塗膜(本発明の塗装品の有する塗膜でもある)
は、それを各種材料または物品の少なくとも一部に装備
させることにより、たとえば、下記の用途に好適に用い
ることができる。建物関連の部材または物品、たとえ
ば、外装材(たとえば、外壁材、平板瓦・日本瓦・金属
瓦等の瓦等の屋根材)、内装材、天井材、キッチン、バ
ス関連商品、塩ビ雨とい等の樹脂製雨とい・ステンレス
雨とい等の金属製雨とい等の雨とい、門およびそれに用
いるための部材(たとえば、門扉・門柱・門塀等)、フ
ェンス(塀)およびそれに用いるための部材、ガレージ
扉、ホームテラス、ドア、柱、カーポート、駐輪ポー
ト、サインポスト、宅配ポスト、配電盤・スイッチ等の
配線器具、ガスメーター、インターホン、テレビドアホ
ン本体およびカメラレンズ部、電気錠、エントランスポ
ール、縁側、換気扇吹き出し口、建物用ガラス等;窓
(たとえば、採光窓、天窓、ルーバー等の開閉窓等)お
よびそれに用いるための部材(たとえば、窓枠、雨戸、
ブラインド等)、自動車、鉄道車両、航空機、船舶、機
械装置、土木・道路周辺部材(たとえば、コンクリート
防護壁、道路化粧板、防音壁、トンネル内装板、各種表
示装置、ガードレール、車止め、高欄、交通標識の標識
板および標識柱、信号機、ポストコーン等)、広告塔、
屋外または屋内用照明器具およびそれに用いるための部
材(たとえば、ガラス、樹脂、金属およびセラミックス
からなる群の中から選ばれた少なくとも1種の材料から
なる部材等)、太陽電池用ガラス、農業用ビニールおよ
びガラスハウス、エアコン用室外機、VHF・UHF・
BS・CS等のアンテナ等。
【0052】なお、本発明のコーティング用樹脂組成物
を上記の各種材料または物品の少なくとも一部に直接塗
布し、硬化させてもよいが、これに限定されず、たとえ
ば、本発明のコーティング用樹脂組成物をフィルム基材
の表面に塗布し、硬化させてなるフィルムを上記の各種
材料または物品の少なくとも一部に貼るようにしてもよ
い。このようなフィルムの基材の材質としては、たとえ
ば、ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂、ポリ
ブチレンテレフタレート(PBT)樹脂、塩化ビニル樹
脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂、ポリプロピレン(P
P)樹脂およびそれらの複合樹脂等の樹脂が挙げられる
が、特に限定はされない。
【0053】
【実施例】以下、実施例及び比較例によって本発明を詳
細に説明する。実施例及び比較例中、特に断らない限
り、「部」はすべて「重量部」を、「%」はすべて「重
量%」を表す。なお、本発明は下記実施例に限定されな
い。まず、以下の実施例および比較例に先立ち、それら
に用いる(A)、(B)成分を以下のようにして調製し
た。 (A成分の調製例): <調製例A−1>3官能加水分解性オルガノシランであ
るメチルトリメトキシシラン34部に、酸性コロイダル
シリカであるイソプロパノール分散オルガノシリカゾル
(商品名「MTST」、触媒化成工業(株)製、固形分
30%)47部を攪拌下で添加した。得られた液を25
℃で1週間熟成することにより、オルガノシランのシリ
カ分散オリゴマー溶液を得た。これをA−1と称する。
その全縮合化合物換算固形分は37.8%であった。
【0054】 A−1の調製条件: ・加水分解性基1モル当量に対する水のモル数 0.06モル ・(A−1)成分のシリカ分含有量 46.1% ・m=1の加水分解性オルガノシランのモル% 100モル% <調製例A−2>3官能加水分解性オルガノシランであ
るメチルトリメトキシシラン34部に、酸性コロイダル
シリカであるイソプロパノール分散オルガノシリカゾル
(商品名「MTST」、触媒化成工業(株)製、固形分
30%)47部および水0.6部を攪拌下で添加した。
得られた液を25℃で1週間熟成することにより、オル
ガノシランのシリカ分散オリゴマー溶液を得た。これを
A−2と称する。その全縮合化合物換算固形分は37.
8%であった。
【0055】 A−2の調製条件: ・加水分解性基1モル当量に対する水のモル数 0.1モル ・(A−2)成分のシリカ分含有量 45.7% ・m=1の加水分解性オルガノシランのモル% 100モル% <調製例A−3>3官能加水分解性オルガノシランであ
るメチルトリメトキシシラン34部に、酸性コロイダル
シリカであるイソプロパノール分散オルガノシリカゾル
(商品名「MTST」、触媒化成工業(株)製、固形分
30%)47部および水6部を攪拌下で添加した。得ら
れた液を25℃で1週間熟成することにより、オルガノ
シランのシリカ分散オリゴマー溶液を得た。これをA−
3と称する。その全縮合化合物換算固形分は36.6%
であった。
【0056】 A−3の調製条件: ・加水分解性基1モル当量に対する水のモル数 0.5モル ・(A−3)成分のシリカ分含有量 44.3% ・m=1の加水分解性オルガノシランのモル% 100モル% <調製例A−4>3官能加水分解性オルガノシランであ
るメチルトリメトキシシラン27.2部に、酸性コロイ
ダルシリカであるイソプロパノール分散オルガノシリカ
ゾル(商品名「MTST」、触媒化成工業(株)製、固
形分30%)47部、水0.6部および(C)成分とし
てアルコキシオリゴマー(商品名「KC89」、信越化
学工業(株)製)6.8部を攪拌下で添加した。得られ
た液を25℃で1週間熟成することにより、オルガノシ
ランのシリカ分散オリゴマー溶液を得た。これをA−4
と称する。その全縮合化合物換算固形分は37.8%で
あった。
【0057】 A−4の調製条件: ・加水分解性基1モル当量に対する水のモル数 0.1モル ・(A−4)成分のシリカ分含有量 45.7% ・m=1の加水分解性オルガノシランのモル% 100モル% <調製例A−5>3官能加水分解性オルガノシランであ
るメチルトリメトキシシラン27.2部に、酸性コロイ
ダルシリカであるイソプロパノール分散オルガノシリカ
ゾル(商品名「MTST」、触媒化成工業(株)製、固
形分30%)47部、水0.6部および(C)成分とし
てアルコキシオリゴマー(商品名「X40−922
0」、信越化学工業(株)製)6.8部を攪拌下で添加
した。得られた液を25℃で1週間熟成することによ
り、オルガノシランのシリカ分散オリゴマー溶液を得
た。これをA−5と称する。その全縮合化合物換算固形
分は37.8%であった。
【0058】 A−5の調製条件: ・加水分解性基1モル当量に対する水のモル数 0.1モル ・(A−5)成分のシリカ分含有量 45.7% ・m=1の加水分解性オルガノシランのモル% 100モル% <調製例A−6>3官能加水分解性オルガノシランであ
るメチルトリメトキシシラン34部に、酸性コロイダル
シリカであるイソプロパノール分散オルガノシリカゾル
(商品名「MTST」、触媒化成工業(株)製、固形分
30%)47部および水12部を攪拌下で添加した。得
られた液を25℃で1週間熟成することにより、オルガ
ノシランのシリカ分散オリゴマー溶液を得た。これをA
−6と称する。その全縮合化合物換算固形分は33.2
%であった。
【0059】 A−6の調製条件: ・加水分解性基1モル当量に対する水のモル数 1.0モル ・(A−6)成分のシリカ分含有量 45.7% ・m=1の加水分解性オルガノシランのモル% 100モル% <調製例A−7>3官能加水分解性オルガノシランであ
るメチルトリメトキシシラン27.2部に、酸性コロイ
ダルシリカであるイソプロパノール分散オルガノシリカ
ゾル(商品名「MTST」、触媒化成工業(株)製、固
形分30%)47部、水0.6部および4官能加水分解
性オルガノシランであるテトラエトキシシラン6.8部
を攪拌下で添加した。得られた液を25℃で1週間熟成
することにより、オルガノシランのシリカ分散オリゴマ
ー溶液を得た。これをA−7と称する。その全縮合化合
物換算固形分は36.6%であった。 (B成分の調製例): <調製例B−1>4官能加水分解性オルガノシランであ
るテトラエトキシシラン34部に、酸性コロイダルシリ
カであるイソプロパノール分散オルガノシリカゾル(商
品名「MTST」、触媒化成工業(株)製、固形分30
%)47部、水6部およびイソプロパノール783部を
攪拌下で添加した。得られた液を25℃で1週間熟成す
ることにより、オルガノシランのシリカ分散オリゴマー
溶液を得た。これをB−1と称する。その全縮合化合物
換算固形分は2.7%であった。
【0060】 B−1の調製条件: ・加水分解性基1モル当量に対する水のモル数 0.5モル ・(B−1)成分のシリカ分含有量 60.0% <調製例B−2>4官能加水分解性オルガノシランであ
るテトラエトキシシラン34部に、酸性コロイダルシリ
カであるイソプロパノール分散オルガノシリカゾル(商
品名「MTST」、触媒化成工業(株)製、固形分30
%)47部、水12部およびイソプロパノール837部
を攪拌下で添加した。得られた液を25℃で1週間熟成
することにより、オルガノシランのシリカ分散オリゴマ
ー溶液を得た。これをB−2と称する。その全縮合化合
物換算固形分は2.6%であった。
【0061】 B−2の調製条件: ・加水分解性基1モル当量に対する水のモル数 1.0モル ・(B−2)成分のシリカ分含有量 58.3% <調製例B−3>4官能加水分解性オルガノシランであ
るテトラエトキシシラン34部に、酸性コロイダルシリ
カであるイソプロパノール分散オルガノシリカゾル(商
品名「MTST」、触媒化成工業(株)製、固形分30
%)47部、水12部およびイソプロパノール945部
を攪拌下で添加した。得られた液を25℃で1週間熟成
することにより、オルガノシランのシリカ分散オリゴマ
ー溶液を得た。これをB−3と称する。その全縮合化合
物換算固形分は2.6%であった。
【0062】 B−3の調製条件: ・加水分解性基1モル当量に対する水のモル数 2.0モル ・(B−3)成分のシリカ分含有量 52.2% <調製例B−4>4官能加水分解性オルガノシランであ
るテトラエトキシシラン27.2部に、酸性コロイダル
シリカであるイソプロパノール分散オルガノシリカゾル
(商品名「MTST」、触媒化成工業(株)製、固形分
30%)47部、水24部、3官能加水分解性オルガノ
シランであるメチルトリメトキシシラン6.8部および
イソプロパノール945部を攪拌下で添加した。得られ
た液を25℃で1週間熟成することにより、オルガノシ
ランのシリカ分散オリゴマー溶液を得た。これをB−4
と称する。その全縮合化合物換算固形分は2.4%であ
った。
【0063】 B−4の調製条件: ・加水分解性基1モル当量に対する水のモル数 2.0モル ・(B−4)成分のシリカ分含有量 55.9% <調製例B−5>4官能加水分解性オルガノシランであ
るテトラエトキシシラン34部に、酸性コロイダルシリ
カであるイソプロパノール分散オルガノシリカゾル(商
品名「MTST」、触媒化成工業(株)製、固形分30
%)47部、水0.6部およびイソプロパノール734
部を攪拌下で添加した。得られた液を25℃で1週間熟
成することにより、オルガノシランのシリカ分散オリゴ
マー溶液を得た。これをB−5と称する。その全縮合化
合物換算固形分は2.9%であった。
【0064】 B−5の調製条件: ・加水分解性基1モル当量に対する水のモル数 0.1モル ・(B−5)成分のシリカ分含有量 59.6% <調製例B−6>4官能加水分解性オルガノシランであ
るテトラエトキシシラン34部に、酸性コロイダルシリ
カであるイソプロパノール分散オルガノシリカゾル(商
品名「MTST」、触媒化成工業(株)製、固形分30
%)47部、水48部およびイソプロパノール1160
部を攪拌下で添加した。得られた液を25℃で1週間熟
成することにより、オルガノシランのシリカ分散オリゴ
マー溶液を得た。これをB−6と称する。その全縮合化
合物換算固形分は1.9%であった。
【0065】 B−6の調製条件: ・加水分解性基1モル当量に対する水のモル数 4.0モル ・(B−6)成分のシリカ分含有量 57.6% 上記で得られたA−1〜A−7およびB−1〜B−6の
各溶液において、1カ月後もゲル化および白濁は見られ
なかったので、それらを用い、以下の実施例および比較
例を行った。 <実施例1〜11および比較例1〜7>各成分を表1〜
3に示す配合で混合することにより、コーティング用樹
脂組成物を得た。
【0066】このコーティング用樹脂組成物をアルミニ
ウム基板にスプレー塗装法により塗布し、塗膜を室温下
で1週間乾燥硬化させることにより、塗装品を得た。な
お、塗膜の硬化後の膜厚は2μmであった。 <実施例12〜20>各成分を表4〜5に示す配合で混
合することにより、コーティング用樹脂組成物を得た。
【0067】このコーティング用樹脂組成物をアルミニ
ウム基板にスプレー塗装法により塗布し、塗膜を室温下
で1週間乾燥硬化させることにより、塗装品を得た。な
お、塗膜の硬化後の膜厚は7μmであった。 <実施例21〜25>各成分を表6に示す配合で混合す
ることにより、コーティング用樹脂組成物を得た。
【0068】このコーティング用樹脂組成物をアルミニ
ウム基板にスプレー塗装法により塗布し、塗膜を室温下
で3日間乾燥硬化させることにより、塗装品を得た。な
お、塗膜の硬化後の膜厚は2μmであった。以上のよう
にして得られたコーティング用樹脂組成物および塗装品
の塗膜性能を次のような方法で評価した。 <評価方法> (耐クラック性):沸騰水で2時間煮沸後、塗膜にクラ
ックのないものを異常なしとした。
【0069】(接触角(水濡れ性)):硬化被膜を屋外
南面60゜(大阪府門真市)に1カ月暴露した後、硬化
被膜と水との接触角を測定することにより評価した。接
触角の測定は、0.2ccの蒸留水を硬化被膜表面に滴
下した後、拡大カメラで観察することにより行った。接
触角が小さい程、水濡れ性が高いことを示す。
【0070】(外観):硬化被膜にクラックも白濁もな
いものを異常なしとした。 (表面硬度):鉛筆硬度試験(JIS−K5400に準
ずる)による。 結果を表1〜6に示す。
【0071】
【表1】
【0072】
【表2】
【0073】
【表3】
【0074】
【表4】
【0075】
【表5】
【0076】
【表6】
【0077】
【発明の効果】請求項1から4までのいずれかに記載の
コーティング用樹脂組成物から形成される塗膜は、上記
組成物が前記(A)成分を含むため、低温または常温で
の硬化性と、耐クラック性に優れるとともに、上記組成
物が前記(B)成分を含むため、耐候性、耐久性、塗膜
強度および水濡れ性にも優れる。
【0078】上記コーティング用樹脂組成物の塗膜は、
耐クラック性に優れるため、厚膜化が可能であり、ま
た、水濡れ性に優れるため、雨水洗浄防汚性、防曇性等
の性能を発揮することができる。上記コーティング用樹
脂組成物は、無機系であるため、各種添加剤の添加によ
り塗膜性能が損なわれることが少なく、紫外線で劣化し
にくい塗膜を形成することができる。また、様々な色に
調色可能であるため、デザイン性も高く、使用範囲が広
い。
【0079】上記コーティング用樹脂組成物は、加熱硬
化だけでなく、低温または常温での硬化も可能であるた
め、広い乾燥硬化条件範囲あるいは温度範囲での使用が
可能である。従って、熱を均等にかけにくい形状を持つ
基材、大きな寸法を持つ基材または耐熱性に劣る基材等
に対しても塗装ができるのみでなく、屋外等で塗装作業
を行ったりする場合等のように熱をかけにくい場合でも
塗装できることから、その産業的価値が高い。
【0080】請求項2に記載のコーティング用樹脂組成
物は、さらに前記(C)成分を含有するため、塗膜のク
ラック発生がさらに防止されて、塗膜の厚膜化がより可
能になる。請求項3に記載のコーティング用樹脂組成物
では、前記(B)成分として、前記一般式(2)の4官
能加水分解性オルガノシランの部分加水分解時に前記一
般式(1)の1〜3官能加水分解性オルガノシランを共
存させて得られたものが用いられるため、4官能加水分
解性オルガノシランのみを部分加水分解して得られたも
のを(B)成分として用いた場合と比べて、1〜3官能
加水分解性オルガノシランの添加により、(B)成分中
の部分加水分解物の水に対する反応性が低くなって、貯
蔵時の該部分加水分解物のさらなる加水分解反応の進行
が抑えられるため、(B)成分の貯蔵安定性に優れる。
【0081】請求項4に記載のコーティング用樹脂組成
物は、さらに硬化触媒を含むため、塗膜の硬化時間を短
縮することができる。請求項5に記載の塗装品は、請求
項1から4までのいずれかに記載のコーティング用樹脂
組成物の塗布硬化被膜からなる塗装層を備えたものであ
るため、上記コーティング用樹脂組成物や、それから形
成される塗膜に由来する上記の優れた各種特性や利点を
有する。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記(A)および(B)成分を含むコーテ
    ィング用樹脂組成物。 (A)成分: 一般式R1 m SiX4-m …(1) で表される(ここでR1 は同一または異種の置換もしく
    は非置換で炭素数1〜8の1価炭化水素基を示し、mは
    1〜3の整数、Xは同一または異種の加水分解性基を示
    す)1〜3官能加水分解性オルガノシランを、有機溶
    媒、水またはそれらの混合溶媒に分散されたコロイダル
    シリカ中で、前記加水分解性基(X)1モル当量当たり
    水0.001〜0.5モルを使用する条件下で部分加水
    分解してなる、1〜3官能オルガノシランのシリカ分散
    オリゴマー溶液。 (B)成分: 一般式SiX4 …(2) で表される(ここでXは同一または異種の加水分解性基
    を示す)4官能加水分解性オルガノシランを、有機溶
    媒、水またはそれらの混合溶媒に分散されたコロイダル
    シリカ中で、前記加水分解性基(X)1モル当量当たり
    水0.5〜2.0モルを使用する条件下で部分加水分解
    してなる、4官能オルガノシランのシリカ分散オリゴマ
    ー溶液。
  2. 【請求項2】さらに下記(C)成分を含む請求項1に記
    載のコーティング用樹脂組成物。 (C)成分: 平均組成式R2 a Si(OR3 b (4-a-b)/2 …(3) で表され(ここでR2 は同一または異種の置換もしくは
    非置換で炭素数1〜8の1価炭化水素基を示し、R3
    同一または異種の置換もしくは非置換で炭素数1〜8の
    アルキル基を示し、aおよびbはそれぞれ0.2≦a≦
    2、0.0001≦b≦3、a+b<4の関係を満たす
    数である)、分子中にアルコキシ基を含有するポリオル
    ガノシロキサン。
  3. 【請求項3】前記(B)成分は、前記一般式(2)で表
    される前記4官能加水分解性オルガノシランの部分加水
    分解時に前記一般式(1)で表される前記1〜3官能加
    水分解性オルガノシランを共存させて得られたものであ
    る、請求項1または2に記載のコーティング用樹脂組成
    物。
  4. 【請求項4】さらに硬化触媒を含む請求項1から3まで
    のいずれかに記載のコーティング用樹脂組成物。
  5. 【請求項5】基材の表面に、請求項1から4までのいず
    れかに記載のコーティング用樹脂組成物の塗布硬化被膜
    からなる塗装層を備えた塗装品。
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