JP2002265924A - Hydrophilicity improver, method for preparing the same, and method for making coating film hydrophilic - Google Patents
Hydrophilicity improver, method for preparing the same, and method for making coating film hydrophilicInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は親水化処理剤、その
製法および塗膜の親水化方法に関する。The present invention relates to a hydrophilizing agent, a method for producing the same, and a method for hydrophilizing a coating film.
【０００２】[0002]
【従来の技術】屋外に設置される塗膜には、種々の汚染
物質が付着し、その外観が損なわれる場合が多い。この
ため、シリケート化合物を添加して塗膜表面を親水化す
ることにより、塗膜の耐汚染性を向上させることが行わ
れてきた。例えば、特開１０−１４００７７号公報に
は、酸エポキシ硬化系の塗料にテトラメチルシリケート
及び／又はテトラエチルシリケートの縮合度２〜１０の
低縮合物（シリケート低縮合物）を配合した自動車上塗
り塗料が開示されている。この塗料から得られる塗膜
は、その置かれた環境により、初期の耐汚染性が充分で
ないことがある。さらに、塗装ラインにおける補修の際
に、塗膜表面がポリッシュされて親水性を失い、その結
果、補修部分のみが耐汚染性が低下することによる外観
不良の問題点を有している。2. Description of the Related Art In many cases, various contaminants adhere to a coating film installed outdoors, and its appearance is often impaired. For this reason, it has been performed to improve the stain resistance of the coating film by adding a silicate compound to make the coating film surface hydrophilic. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-140077 discloses an automotive top coating composition in which a low-condensate (silicate low-condensate) having a degree of condensation of 2 to 10 of tetramethyl silicate and / or tetraethyl silicate is mixed with an acid epoxy-curable paint. It has been disclosed. The coating obtained from this coating may not have sufficient initial stain resistance depending on the environment in which the coating is placed. Further, during repair in a coating line, the surface of the coating film is polished and loses hydrophilicity. As a result, only the repaired portion has a problem of poor appearance due to reduced stain resistance.
【０００３】一方、特開２０００−２５６６１９号公報
には、シリコン化合物若しくはその加水分解縮合物
（ａ）、又は、（ａ）とシリコン化合物を加水分解でき
る触媒及び／若しくは有機溶剤との混合物を上塗り塗膜
上に塗布する上塗り塗膜の耐汚れ処理方法が開示されて
いる。しかしながら、この耐汚れ処理方法により表面に
形成される塗膜は、降雨により親水化されるものである
ため、初期の耐汚染性が不充分である。On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-256619 discloses that a silicon compound or a hydrolytic condensate thereof (a) or a mixture of (a) and a catalyst capable of hydrolyzing the silicon compound and / or an organic solvent is overcoated. A stain-proofing method for a topcoat applied on the coating is disclosed. However, since the coating film formed on the surface by this stain-resistant treatment method is hydrophilized by rainfall, the initial stain resistance is insufficient.
【０００４】さらに国際公開９５／１７３４９号公報に
は、テトラメトキシシランを水に配合して得られるハー
ドコート用組成物が開示されている。この組成物は、含
浸法により膜を形成することは可能であるが、スプレー
法では膜切れが発生する問題点を有している。また、こ
の組成物によって表面を親水化する目的については何の
記載もない。Further, WO 95/17349 discloses a hard coat composition obtained by mixing tetramethoxysilane with water. This composition can form a film by the impregnation method, but has a problem that the film is broken by the spray method. There is no description about the purpose of making the surface hydrophilic with this composition.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、スプ
レーなどの簡易で効率的な塗布によって、簡単に表面を
親水化することができる親水化処理剤を提供することに
ある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a hydrophilizing agent which can easily hydrophilize the surface by simple and efficient application such as spraying.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、下記式（１）
で表わされるシリケート化合物の加水分解物、ノニオン
系界面活性剤、水および親水性有機溶剤を含んでおり、
上記ノニオン系界面活性剤が、アルキレンオキサイドユ
ニットを有しており、そのＨＬＢが１０〜１５であっ
て、上記水に対する量が０．０２〜１０質量％である親
水化処理剤である。Means for Solving the Problems The present invention provides the following formula (1)
Contains a hydrolyzate of a silicate compound represented by a nonionic surfactant, water and a hydrophilic organic solvent,
The nonionic surfactant is a hydrophilizing agent having an alkylene oxide unit, an HLB of 10 to 15, and an amount based on the water of 0.02 to 10% by mass.
【０００７】[0007]
【化３】 Embedded image
【０００８】（式中、ｎは、１〜３０の整数を表す；Ｒ
１は、異なるものを表わしてもよく、置換基を有するか
若しくは置換基を有しない炭素数１〜８のアルキル基を
表す）上記シリケート化合物の加水分解物の含有量が
０．０５〜１０質量％であることが好ましい。(Wherein, n represents an integer of 1 to 30; R
1 may represent a different one, and represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.) The content of the hydrolyzate of the above silicate compound is 0.05 to 10 mass %.
【０００９】本発明はまた、下記式（１）で表わされる
シリケート化合物を、水と親水性有機溶剤との混合溶液
中で加水分解するとともに、アルキレンオキサイドユニ
ットを有しており、そのＨＬＢが１０〜１５であるノニ
オン系界面活性剤を添加することを特徴とする親水化処
理剤の製造方法である。The present invention also hydrolyzes a silicate compound represented by the following formula (1) in a mixed solution of water and a hydrophilic organic solvent, has an alkylene oxide unit, and has an HLB of 10 A method for producing a hydrophilizing treatment agent, characterized by adding a nonionic surfactant of from 15 to 15.
【００１０】[0010]
【化４】 Embedded image
【００１１】（式中、ｎは、１〜３０の整数を表す；Ｒ
１は、異なるものを表わしてもよく、置換基を有するか
若しくは置換基を有しない炭素数１〜８のアルキル基を
表す）上記ノニオン系界面活性剤の添加が、上記加水分
解の前に行われるものであってもよく、上記加水分解の
後に行われるものであってもよい。本発明は更に、塗膜
表面に、上記の親水化処理剤を塗布することを特徴とす
る塗膜の親水化方法でもある。(Wherein, n represents an integer of 1 to 30; R
1 may represent a different group, and represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.) The nonionic surfactant is added before the hydrolysis. And may be carried out after the above-mentioned hydrolysis. The present invention is also a method for hydrophilizing a coating film, which comprises applying the above-mentioned hydrophilizing agent to the surface of the coating film.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】本発明の親水化処理剤は、シリケ
ート化合物の加水分解物、ノニオン系界面活性剤、水お
よび親水性有機溶剤を含んでいる。上記シリケート化合
物の加水分解物は、上記式（１）で表わされるシリケー
ト化合物を加水分解して得られるものである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The hydrophilizing agent of the present invention contains a hydrolyzate of a silicate compound, a nonionic surfactant, water and a hydrophilic organic solvent. The hydrolyzate of the above silicate compound is obtained by hydrolyzing the silicate compound represented by the above formula (1).
【００１３】上記式（１）において、ｎは、１〜３０の
整数を表す。３０を超えると、シリケート化合物の粒子
性が高くなり、塗膜が白濁するなど外観に不具合が生じ
る。シリケート化合物の加水分解物を適度な粘度とする
観点から、１〜２５が好ましく、５〜２５がより好まし
い。In the above formula (1), n represents an integer of 1 to 30. If it exceeds 30, the particle properties of the silicate compound become high, and the appearance of the coating film becomes poor, such as cloudiness. From the viewpoint of making the hydrolyzate of the silicate compound an appropriate viscosity, 1 to 25 is preferable, and 5 to 25 is more preferable.
【００１４】上記式（１）において、Ｒ１は、異なるも
のを表わしてもよく、置換基を有するか若しくは置換基
を有しない炭素数１〜８のアルキル基を表す。炭素数が
８を上回ると、加水分解性が低下するため好ましくな
い。炭素数１〜４のアルキル基が更に好ましく、炭素数
１又は２のアルキル基が特に好ましい。最も好ましいも
のはメチル基である。In the above formula (1), R 1 may be different, and represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. If the number of carbon atoms exceeds 8, the hydrolyzability decreases, which is not preferable. An alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is more preferable, and an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms is particularly preferable. Most preferred is a methyl group.
【００１５】上記置換基を有するか若しくは置換基を有
しない炭素数１〜８のアルキル基としては、例えば、メ
チル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−
ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ
−アミル基、イソアミル基、ネオアミル基、ヘキシル
基、ヘプチル基、オクチル基、２−エチルヘキシル基等
の直鎖状又は分岐状のものが挙げられる。これらの中で
も、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル
基、ｎ−ブチル基が好ましい。より好ましくは、メチル
基及びエチル基であり、特に好ましいのはメチル基であ
る。上記アルキル基の置換基としては限定されず、例え
ば、クロロ、ブロモ等のハロゲン；メトキシ、エトキシ
等のアルコキシ基、シアノ基、ジメチルアミノ基等を挙
げることができる。上記置換基を有する場合であって
も、アルキル基の炭素数は１〜８であることが好まし
い。Examples of the above-mentioned alkyl group having 1 to 8 carbon atoms having a substituent or no substituent include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group and an n-
Butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n
Straight-chain or branched ones such as an amyl group, an isoamyl group, a neoamyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group and a 2-ethylhexyl group. Among these, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, and an n-butyl group are preferred. More preferred are a methyl group and an ethyl group, and particularly preferred is a methyl group. The substituent for the alkyl group is not limited, and examples thereof include halogen such as chloro and bromo; alkoxy groups such as methoxy and ethoxy; cyano groups and dimethylamino groups. Even in the case of having the above substituent, the alkyl group preferably has 1 to 8 carbon atoms.
【００１６】上記Ｒ１が置換基を有するか若しくは置換
基を有しない炭素数１〜８のアルキル基であるシリケー
ト化合物の具体例としては、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−ｉｓｏ−プロポキシシラン、テトラ−ｎ−ブト
キシシラン、テトラ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、テトラ
−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、テトラ−ｎ−ペントキシ
シラン、テトラ−ｉｓｏ−ペントキシシラン、テトラネ
オペントキシシラン等；それらの１種又は２種以上の縮
合物等が挙げられる。好ましくは、メチルシリケート及
び／若しくはその縮合物、又は、エチルシリケート及び
／又はその縮合物であり、最も好ましいのがメチルシリ
ケートの縮合物である。Specific examples of the silicate compound in which R 1 is a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 8 carbon atoms include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane and tetra-n-propoxysilane. ,
Tetra-iso-propoxysilane, tetra-n-butoxysilane, tetra-sec-butoxysilane, tetra-tert-butoxysilane, tetra-n-pentoxysilane, tetra-iso-pentoxysilane, tetraneopentoxysilane, etc. A single or two or more condensates thereof; Preferably, it is methyl silicate and / or its condensate, or ethyl silicate and / or its condensate, and most preferably is the condensate of methyl silicate.
【００１７】上記メチルシリケートの縮合物としては、
例えば、「ＭＫＣシリケートＭＳ５１」、「ＭＫＣシリ
ケートＭＳ５６」、「ＭＫＣシリケートＭＳ６０」（い
ずれも商品名、三菱化学社製）等の市販品が挙げられ
る。上記エチルシリケートの縮合物としては、例えば、
「エチルシリケート２８」、「エチルシリケート４
０」、「エチルシリケート４８」（いずれも商品名、コ
ルコート社製）等の市販品が挙げられる。As the condensate of the above-mentioned methyl silicate,
For example, commercially available products such as “MKC silicate MS51”, “MKC silicate MS56”, and “MKC silicate MS60” (all of which are trade names, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) are exemplified. As the condensate of the ethyl silicate, for example,
"Ethyl silicate 28", "Ethyl silicate 4
And commercially available products such as "0" and "ethyl silicate 48" (both are trade names, manufactured by Colcoat).
【００１８】上記加水分解は、上記シリケート化合物が
有するアルコキシシリル基と当量以上の水と上記シリケ
ート化合物とを反応させることにより得られる。反応は
室温で進行するが、必要に応じて加熱することができ
る。好ましくは、触媒の存在する大過剰量の水中にシリ
ケート化合物を添加して放置しておくことにより、上記
シリケート化合物の加水分解物を得ることができる。上
記触媒としては、一般的に加水分解反応に用いられるも
のが使用できる。例えば、塩酸、酢酸、硝酸、ギ酸、硫
酸、リン酸などの無機酸；ギ酸、酢酸、プロピオン酸、
シュウ酸、パラトルエンスルホン酸、安息香酸、フタル
酸、マレイン酸などの有機酸；水酸化カリウム、水酸化
ナトリウム、水酸化カルシウム、アンモニア等のアルカ
リ触媒；有機金属；金属アルコキシド、例えばジブチル
スズジラウリレート、ジブチルスズジオクチエート、ジ
ブチルスズジアセテート等の有機スズ化合物、アルミニ
ウムトリス（アセチルアセトネート）、チタニウムテト
ラキス（アセチルアセトネート）、チタニウムビス（ブ
トキシ）ビス（アセチルアセトネート）、チタニウムビ
ス（イソプロポキシ）ビス（アセチルアセトネート）、
ジルコニウムテトラキス（アセチルアセトネート）、ジ
ルコニウムビス（ブトキシ）ビス（アセチルアセトネー
ト）及びジルコニウムビス（イソプロポキシ）ビス（ア
セチルアセトネート）等の金属キレート化合物、ホウ素
ブトキシド、ホウ酸等のホウ素化合物等を挙げることが
できる。上記触媒の量は特に限定されないが、通常、上
記シリケート化合物に対して、０．１〜５質量％とする
ことができる。The above-mentioned hydrolysis can be obtained by reacting the above-mentioned silicate compound with water having an equivalent or more of the alkoxysilyl group of the above-mentioned silicate compound. The reaction proceeds at room temperature, but can be heated if necessary. Preferably, a hydrolyzate of the silicate compound can be obtained by adding the silicate compound to a large excess amount of water in the presence of a catalyst and leaving it to stand. As the catalyst, those generally used in a hydrolysis reaction can be used. For example, inorganic acids such as hydrochloric acid, acetic acid, nitric acid, formic acid, sulfuric acid, and phosphoric acid; formic acid, acetic acid, propionic acid,
Organic acids such as oxalic acid, paratoluenesulfonic acid, benzoic acid, phthalic acid and maleic acid; alkaline catalysts such as potassium hydroxide, sodium hydroxide, calcium hydroxide and ammonia; organic metals; metal alkoxides such as dibutyltin dilaurate , Organic tin compounds such as dibutyltin dioctate, dibutyltin diacetate, aluminum tris (acetylacetonate), titanium tetrakis (acetylacetonate), titanium bis (butoxy) bis (acetylacetonate), titanium bis (isopropoxy) bis (Acetylacetonate),
Metal chelate compounds such as zirconium tetrakis (acetylacetonate), zirconium bis (butoxy) bis (acetylacetonate) and zirconium bis (isopropoxy) bis (acetylacetonate), and boron compounds such as boron butoxide and boric acid. be able to. The amount of the catalyst is not particularly limited, but can be usually 0.1 to 5% by mass based on the silicate compound.
【００１９】また、上記シリケート化合物は、水に対す
る溶解性が充分でないため、効率的に加水分解反応を進
行させるためには親水性有機溶剤を加えて、系を均一化
することが好ましい。このような親水性有機溶剤として
は、水に自由に混和するものが好ましく、例えば、アル
コールとしてはメタノール、エタノール、イソプロピル
アルコール等；またグリコール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ｎ−ブロピルエーテル、エチレングリコール
モノｎ−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、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等；アセトン、メチ
ルエチルケトン等のケトン類；ジオキサン、テトラヒド
ロフラン等のエーテル類が使用できる。上記親水性有機
溶剤の添加量は、上記シリケート化合物が溶解する量以
上であれば特に限定されない。Since the silicate compound has insufficient solubility in water, it is preferable to add a hydrophilic organic solvent to homogenize the system in order to promote the hydrolysis reaction efficiently. As such a hydrophilic organic solvent, those which are freely miscible with water are preferable, for example, alcohols such as methanol, ethanol and isopropyl alcohol; and glycol derivatives such as ethylene glycol and ethylene glycol monomethyl ether;
Ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono n-propyl ether, ethylene glycol mono n-butyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether and the like; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone Ethers such as dioxane and tetrahydrofuran can be used. The amount of the hydrophilic organic solvent to be added is not particularly limited as long as the silicate compound is dissolved or more.
【００２０】上記加水分解物は、ＩＲスペクトルを測定
することにより、アルコキシシリル基に基づくピークが
消失していることを確認することができる。すなわち、
上記シリケート化合物の加水分解物は、先の式（１）に
おけるアルコキシシリル基がシラノール基に加水分解さ
れた構造を有していると考えられる。このシラノール基
を有していることで、塗布直後から親水性が発現するも
のと考えられる。ただし、上記加水分解物は、アルコキ
シシリル基が全てシラノール基に加水分解されていなく
てもよい。通常、触媒を含む均一な系では、室温で１２
時間以上放置することで、目的とする加水分解物を得る
ことができる。このようにして得られる加水分解物は、
単離する際に、加水分解物間での縮合反応が進行してし
まう恐れがあるため、加水分解を行って得られた溶液の
まま使用することが好ましい。By measuring the IR spectrum of the hydrolyzate, it can be confirmed that the peak derived from the alkoxysilyl group has disappeared. That is,
It is considered that the hydrolyzate of the silicate compound has a structure in which the alkoxysilyl group in the above formula (1) is hydrolyzed to a silanol group. It is considered that the presence of the silanol group causes the hydrophilicity to be exhibited immediately after the application. However, the above hydrolyzate does not have to have all alkoxysilyl groups hydrolyzed to silanol groups. Typically, a homogeneous system containing the catalyst requires 12
The desired hydrolyzate can be obtained by leaving it for more than an hour. The hydrolyzate thus obtained is
At the time of isolation, the condensation reaction between the hydrolysates may proceed, so it is preferable to use the solution obtained by performing the hydrolysis as it is.
【００２１】上記シリケート化合物の加水分解物の親水
化処理剤中における含有量は、上記加水分解前のシリケ
ート化合物として、０．０５〜１０質量％に相当する量
が好ましい。０．０５質量％未満であると、充分な親水
性を付与することができず、１０質量％を超えると得ら
れる膜の外観が低下する恐れがある。更に好ましくは、
０．１〜５質量％であり、特に好ましくは０．１〜３質
量％である。The content of the hydrolyzate of the silicate compound in the hydrophilizing agent is preferably 0.05 to 10% by mass as the silicate compound before the hydrolysis. When the content is less than 0.05% by mass, sufficient hydrophilicity cannot be imparted, and when the content exceeds 10% by mass, the appearance of the obtained film may be deteriorated. More preferably,
It is 0.1 to 5% by mass, particularly preferably 0.1 to 3% by mass.
【００２２】本発明の親水化処理剤に含まれる上記ノニ
オン系界面活性剤は、水の表面張力を低下させることに
より、塗布手段に依らずに親水化処理剤の均一な塗布を
可能にする。一方、カチオン系界面活性剤やアニオン系
界面活性剤では、親水化処理剤の安定性が低下したり、
均一な塗布ができない場合がある。The above-mentioned nonionic surfactant contained in the hydrophilizing agent of the present invention enables uniform application of the hydrophilizing agent irrespective of the application means by reducing the surface tension of water. On the other hand, in the case of a cationic surfactant or an anionic surfactant, the stability of the hydrophilic treatment agent is reduced,
Uniform application may not be possible.
【００２３】上記ノニオン系界面活性剤としては、親水
性基としてアルキレンオキサイドユニットを有している
ものが用いられる。このようなものとしてはポリアルキ
レングリコールモノアルキルエーテルが好ましい。上記
ノニオン系界面活性剤の親水性と疎水性とのバランスの
指標であるＨＬＢは、１０〜１５である。これらの範囲
外では均一に塗布することができない恐れがある。なお
上記ＨＬＢは、ノニオン系界面活性剤全体の分子量をア
ルキレンオキサイドユニット部の分子量で割った値を２
０倍して得られる値である。As the nonionic surfactant, those having an alkylene oxide unit as a hydrophilic group are used. As such a material, a polyalkylene glycol monoalkyl ether is preferable. HLB which is an index of the balance between hydrophilicity and hydrophobicity of the nonionic surfactant is 10 to 15. Outside these ranges, uniform application may not be possible. The HLB is a value obtained by dividing the molecular weight of the entire nonionic surfactant by the molecular weight of the alkylene oxide unit.
This is a value obtained by multiplying by zero.
【００２４】上記アルキレンオキサイドユニットの種類
としては、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイ
ド、テトラメチレンオキサイドが挙げられ、この中でエ
チレンオキサイド及びプロピレンオキサイドが好まし
い。また、上記アルキレンオキサイドユニットの繰返し
数は７〜１０であることが好ましい。また、アルキルエ
ーテルのアルキル基の炭素数は１２〜１８であることが
好ましい。Examples of the type of the alkylene oxide unit include ethylene oxide, propylene oxide, and tetramethylene oxide. Of these, ethylene oxide and propylene oxide are preferred. Further, the number of repetitions of the alkylene oxide unit is preferably 7 to 10. The alkyl group of the alkyl ether preferably has 12 to 18 carbon atoms.
【００２５】上記ノニオン系界面活性剤の親水化処理剤
中における含有量は、親水化処理剤中に含まれる水に対
して、０．０２〜１０質量％である。０．０２質量％未
満であると、親水化処理剤を均一に塗布することができ
ず、１０質量％を超えても効果の向上が認められず、塗
膜性能に劣る場合がある。より好ましくは、０．１〜５
重量％である。The content of the nonionic surfactant in the hydrophilizing agent is 0.02 to 10% by mass based on the water contained in the hydrophilizing agent. If the amount is less than 0.02% by mass, the hydrophilic treatment agent cannot be applied uniformly, and if the amount exceeds 10% by mass, no improvement in the effect is observed, and the coating film performance may be poor. More preferably, 0.1 to 5
% By weight.
【００２６】本発明の親水化処理剤は、溶剤として、水
および親水性有機溶剤を含んでいる。親水性有機溶剤と
しては、先に挙げたものが使用できるが、揮発性や溶解
性を考慮すると、メタノール、エタノール、イソプロピ
ルアルコールが特に好ましい。水と親水性有機溶剤との
質量比は、特に限定されないが、例えば、５／９５〜９
５／５とすることができる。The hydrophilizing agent of the present invention contains water and a hydrophilic organic solvent as a solvent. As the hydrophilic organic solvent, those mentioned above can be used, but methanol, ethanol, and isopropyl alcohol are particularly preferable in consideration of volatility and solubility. The mass ratio of water to the hydrophilic organic solvent is not particularly limited, but is, for example, 5/95 to 9
It can be 5/5.
【００２７】上記親水化処理剤は、先の各成分を混合す
ることにより得られるが、上記シリケート化合物の加水
分解を行って得られる溶液、又は加水分解を行う前の溶
液に、所定量のノニオン系界面活性剤を加える方法によ
っても得ることができる。これらの場合、各成分が所定
の濃度になるように配合することが好ましいが、シリケ
ート化合物の加水分解を行って得られる溶液に対して、
水及び／又は親水性有機溶剤で希釈することにより、所
定の濃度に調整することもできる。なお、この方法で得
られる親水化処理剤は、加水分解に用いられた上記触媒
を含んでいる。The above-mentioned hydrophilizing agent is obtained by mixing the above-mentioned components, and a solution obtained by hydrolyzing the above silicate compound or a solution before hydrolyzing is added with a predetermined amount of nonionic. It can also be obtained by a method of adding a system surfactant. In these cases, it is preferable to mix each component so as to have a predetermined concentration.However, for a solution obtained by performing hydrolysis of the silicate compound,
The dilution can be adjusted to a predetermined concentration by diluting with water and / or a hydrophilic organic solvent. The hydrophilizing agent obtained by this method contains the above-mentioned catalyst used for hydrolysis.
【００２８】上記親水化処理剤は、その表面を浸食した
りしない限り、種々の基材に対して塗布が可能である。
特に塗膜上に塗布することにより、その表面を親水化す
ることができ、その塗膜に耐汚染性を付与することがで
きる。本発明の塗膜の親水化方法は、塗膜表面に上記親
水化処理剤を塗布することを特徴とするものである。塗
布の対象となる塗膜は特に限定されず、一般的には、建
築用、自動車用、工業用などの各種分野の上塗り塗膜を
挙げることができる。これら上塗り塗膜は溶剤系、水
性、粉体、ＵＶ硬化系など種々の塗料により形成するこ
とができる。また、塗布により耐汚染性が付与されるこ
とから、屋外で使用される物品上に形成された塗膜であ
ることが好ましい。より好ましくは、自動車ボディ用の
上塗り塗膜である。上記上塗り塗膜は、親水性又は親水
化可能な塗膜であっても、通常の塗膜であっても構わな
い。上記上塗り塗膜が親水性又は親水化可能な塗膜であ
る場合には、上記塗膜の親水化方法は親水性付与の補助
的手段となり、一方、上記上塗り塗膜が通常の塗膜であ
る場合には、上記塗膜の親水化方法は塗膜への新しい機
能付与手段となる。上記上塗り塗膜への塗布は、ライン
またはライン外での補修時に行われることが好ましい。The above-mentioned hydrophilizing agent can be applied to various substrates as long as the surface is not eroded.
In particular, by applying on a coating film, the surface can be made hydrophilic, and stain resistance can be imparted to the coating film. The method for hydrophilizing a coating film of the present invention is characterized in that the above-mentioned hydrophilizing agent is applied to the surface of the coating film. The coating film to be applied is not particularly limited, and generally includes a top coating film in various fields such as architectural, automotive, and industrial applications. These overcoat films can be formed by various paints such as solvent-based, aqueous, powder, and UV-curable. In addition, a coating film formed on an article used outdoors is preferable since stain resistance is imparted by coating. More preferably, it is a top coat for an automobile body. The overcoat film may be a hydrophilic or hydrophilic film, or may be an ordinary film. When the top coat is a hydrophilic or hydrophilic coat, the method for hydrophilizing the coat serves as an auxiliary means for imparting hydrophilicity, while the top coat is a normal coat. In such a case, the method for hydrophilizing the coating film is a new means for imparting a function to the coating film. It is preferable that the application to the above-mentioned overcoat film is performed at the time of repairing on a line or outside the line.
【００２９】上記塗布の方法としては特に限定されず、
例えば、スプレー塗装、ロールコーター法、刷毛塗り、
浸漬塗装、ワイプ塗装等を挙げることができる。上記塗
布した後の乾燥方法としては、室温で乾燥するまで放置
してもよく、４０〜１００℃で１〜３０分程度加熱する
ことにより行ってもよい。上記親水化処理剤の乾燥膜厚
としては、０．０１〜１０μｍが好ましい。０．０１μ
ｍ未満であると、長期にわたり耐汚染性を得ることがで
きない場合があり、１０μｍを超えると、塗膜の透明性
に劣ったり、ワレ等が生じたりする恐れがある。より好
ましくは、０．０１〜５μｍである。The method of the above-mentioned coating is not particularly limited.
For example, spray coating, roll coater method, brush coating,
Dip coating, wipe coating and the like can be mentioned. As a drying method after the application, the coating may be left at room temperature until it is dried, or may be performed by heating at 40 to 100 ° C. for about 1 to 30 minutes. The dry film thickness of the hydrophilizing agent is preferably from 0.01 to 10 μm. 0.01μ
If it is less than m, contamination resistance may not be obtained for a long period of time, and if it exceeds 10 μm, the transparency of the coating film may be inferior or cracks may occur. More preferably, it is 0.01 to 5 μm.
【００３０】[0030]
【実施例】実施例１ 親水化処理剤の製造 「ＭＫＣシリケートＭＳ５１」（三菱化学社製のメチル
シリケートの縮合物、ＳｉＯ２含有量５１％；式（１）
におけるｎは平均値として５）１００ｇにトリス（２，
４−ペンタンジオナート）アルミニウム１０％エタノー
ル溶液２．５ｇを加えて溶解させた。この混合液１．５
ｇにポリエチレングリコールモノラウリルエーテル（エ
チレンオキサイドユニットの繰返し数１０；ＨＬＢ１
４．１）０．０１１４ｇ（水に対して０．０２質量％）
を加え、エタノール４１ｇに溶解させた。ついで水５７
ｇを徐々に加えて撹拌し、室温で一夜放置して親水化処
理剤Ａを得た。Example 1 Production of hydrophilizing agent "MKC silicate MS51" (Methyl silicate condensate manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, SiO2 content 51%; formula (1)
Is an average value of 5) 100 g of tris (2,
2.5 g of a 10% ethanol solution of 4-pentanedionate) aluminum was added and dissolved. This mixture 1.5
g to polyethylene glycol monolauryl ether (repeating number of ethylene oxide unit: 10; HLB1
4.1) 0.0114 g (0.02% by mass based on water)
Was dissolved in 41 g of ethanol. Then water 57
g was added gradually, stirred, and left overnight at room temperature to obtain a hydrophilizing agent A.
【００３１】実施例２〜７、比較例１〜４ 親水化処理
剤の製造 実施例１において、ノニオン系界面活性剤として、表１
に示した種類及び量のものを用いたこと以外は同様にし
て、親水化処理剤Ｂ〜Ｇ及び比較用親水化処理剤ａ〜ｄ
を得た。Examples 2 to 7 and Comparative Examples 1 to 4 Production of hydrophilizing agents In Example 1, nonionic surfactants were prepared as shown in Table 1.
In the same manner except that the types and amounts shown in are used, hydrophilic treatment agents BG and comparative hydrophilic treatment agents a to d
I got
【００３２】実施例８ 親水化処理剤の製造 実施例１において、「ＭＫＣシリケートＭＳ５１」の代
わりに「ＭＫＣシリケートＭＳ６０」（三菱化学社製の
メチルシリケートの縮合物、ＳｉＯ２含有量６０％；式
（１）におけるｎは平均値として２６）１００ｇを用
い、ポリエチレングリコールモノラウリルエーテルの量
を０．３１８ｇ（水に対して０．５６質量％）としたこ
と以外は同様にして、親水化処理剤Ｈを得た。[0032] In the production example 1 of Example 8 hydrophilicity, "MKC Silicate MS60" (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation condensate of methyl silicate in place of "MKC Silicate MS51", SiO 2 content of 60%; Formula N in (1) is a hydrophilizing agent in the same manner except that 26) 100 g was used as an average value and that the amount of polyethylene glycol monolauryl ether was 0.318 g (0.56% by mass based on water). H was obtained.
【００３３】[0033]
【表１】 [Table 1]
【００３４】実施例９〜１６、比較例５〜９ 塗膜の親
水化方法 ユニポン４００ＨＫタキシエロー（日本ペイント社製、
アクリル・ポリエステルポリオール／イソシアネート硬
化系）を磨き鋼板に、乾燥膜厚４５〜５５μｍになるよ
うにスプレー塗装し、９０℃で２０分焼き付けて硬化塗
膜を得た。この塗膜上に実施例１〜８及び比較例１〜４
で得られた親水化処理剤Ａ〜Ｈ及びａ〜ｄを、スプレー
を用いて、乾燥膜厚０．１〜０．５μｍとなるように塗
装した後、６０℃で５分乾燥した。得られた塗膜表面に
ついて、目視および指触で観察すると共に、協和界面科
学社製ＣＡ−Ａ型接触角測定装置を用いて、その水接触
角を測定した。なお、親水化処理剤を塗布しないものを
比較例９とした。結果を表２に示す。Examples 9 to 16, Comparative Examples 5 to 9 Method for hydrophilizing a coating film Unipon 400HK Taxy Yellow (manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.)
(Acrylic / polyester polyol / isocyanate curing system) was spray-coated on a polished steel plate so as to have a dry film thickness of 45 to 55 μm, and baked at 90 ° C. for 20 minutes to obtain a cured coating film. Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 4
The hydrophilic treatment agents A to H and a to d obtained in the above were applied using a spray so as to have a dry film thickness of 0.1 to 0.5 μm, and then dried at 60 ° C. for 5 minutes. The obtained coating film surface was visually observed and touched with a finger, and the water contact angle was measured using a CA-A type contact angle measuring device manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd. In addition, the thing which does not apply a hydrophilic treatment agent was set to the comparative example 9. Table 2 shows the results.
【００３５】[0035]
【表２】 [Table 2]
【００３６】本発明の親水化処理剤を塗布した塗膜表面
には、いずれにも指触のない透明で均一な膜が形成され
ており、その水接触角は耐汚染性が良好とされる５０度
未満であった。これに対して、ノニオン系界面活性剤及
びその量が、本発明の範囲から外れたものを用いた比較
例では、膜切れが発生して塗膜全体を塗装することがで
きなかったり、ノニオン系界面活性剤が表面に浮き出て
きたりして、満足のいく結果を得ることができなかっ
た。On the surface of the coating film coated with the hydrophilizing agent of the present invention, a transparent and uniform film without any touch is formed, and its water contact angle is considered to be excellent in stain resistance. It was less than 50 degrees. On the other hand, in the comparative example using the nonionic surfactant and the amount of the nonionic surfactant deviated from the range of the present invention, the entire coating film could not be coated due to film breakage, or the nonionic surfactant was not applied. Satisfactory results could not be obtained because the surfactant appeared on the surface.
【００３７】[0037]
【発明の効果】本発明の親水化処理剤は、上述の構成に
よりなるので、スプレーなどの簡易で効率的な塗布によ
って、簡単に表面を親水化することができる。本発明の
親水化処理剤の製造方法は、容易に目的とする親水化処
理剤を得ることができる。本発明の塗膜の親水化方法
は、もともと親水性を有さない塗膜に対して、容易に親
水性を付与し、耐汚染性塗膜を形成することができる。Since the hydrophilizing agent of the present invention has the above-mentioned constitution, the surface can be easily hydrophilized by simple and efficient application such as spraying. According to the method for producing a hydrophilizing agent of the present invention, a desired hydrophilizing agent can be easily obtained. According to the method for hydrophilizing a coating film of the present invention, hydrophilicity can be easily imparted to a coating film that does not originally have hydrophilicity, and a stain-resistant coating film can be formed.
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Claims (6)
物の加水分解物、ノニオン系界面活性剤、水および親水
性有機溶剤を含んでおり、前記ノニオン系界面活性剤
が、アルキレンオキサイドユニットを有しており、その
ＨＬＢが１０〜１５であって、前記水に対する量が０．
０２〜１０質量％である親水化処理剤。 【化１】 （式中、ｎは、１〜３０の整数を表す；Ｒ１は、異なる
ものを表わしてもよく、置換基を有するか若しくは置換
基を有しない炭素数１〜８のアルキル基を表す）A nonionic surfactant comprising a hydrolyzate of a silicate compound represented by the following formula (1), a nonionic surfactant, water and a hydrophilic organic solvent, wherein the nonionic surfactant has an alkylene oxide unit. And the HLB thereof is 10 to 15 and the amount with respect to the water is 0.
A hydrophilizing agent which is from 02 to 10% by mass. Embedded image (In the formula, n represents an integer of 1 to 30; R 1 may represent a different group, and represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.)
量が０．０５〜１０質量％である請求項１記載の親水化
処理剤。2. The hydrophilizing agent according to claim 1, wherein the content of the hydrolyzate of the silicate compound is 0.05 to 10% by mass.
物を、水と親水性有機溶剤との混合溶液中で加水分解す
るとともに、アルキレンオキサイドユニットを有してお
り、そのＨＬＢが１０〜１５であるノニオン系界面活性
剤を添加することを特徴とする親水化処理剤の製造方
法。 【化２】 （式中、ｎは、１〜３０の整数を表す；Ｒ１は、異なる
ものを表わしてもよく、置換基を有するか若しくは置換
基を有しない炭素数１〜８のアルキル基を表す）3. A silicate compound represented by the following formula (1) is hydrolyzed in a mixed solution of water and a hydrophilic organic solvent, has an alkylene oxide unit, and has an HLB of 10 to 15. A method for producing a hydrophilizing agent, comprising adding a certain nonionic surfactant. Embedded image (In the formula, n represents an integer of 1 to 30; R 1 may represent a different group, and represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.)
加水分解の前に行われるものである請求項３記載の親水
化処理剤の製造方法。4. The method for producing a hydrophilizing agent according to claim 3, wherein the addition of the nonionic surfactant is carried out before the hydrolysis.
加水分解の後に行われるものである請求項３記載の親水
化処理剤の製造方法。5. The method for producing a hydrophilizing agent according to claim 3, wherein the nonionic surfactant is added after the hydrolysis.
剤を塗布することを特徴とする塗膜の親水化方法。6. A method for hydrophilizing a coating film, comprising applying the hydrophilizing agent according to claim 1 to the surface of the coating film.
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