JP6857908B2 - Wood paint and wood painting method - Google Patents
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Description
本発明は、耐候性に優れる木材用塗料に関する。 The present invention relates to a wood paint having excellent weather resistance.
従来から、木材は、しなやかさを有し軽量であり見栄えも良いため、建築用材料や家具等工業用材料として使用されている。木材には、変色防止、腐朽防止又は害虫予防の観点から木材用塗料が塗装され、木材の耐久性の向上が図られている。 Traditionally, wood has been used as an industrial material such as building materials and furniture because it is supple, lightweight, and has a good appearance. Wood is coated with wood paint from the viewpoint of discoloration prevention, decay prevention or pest prevention to improve the durability of wood.
木材に塗装される木材用塗料として、特許文献１には、木材防腐防カビ剤と、木材防虫剤と、塗膜形成成分と、顔料と、溶剤と、を含有する木材保護塗料が記載されている。この木材保護塗料によって、木材の腐朽防止と害虫予防を図ることができる。特許文献２には、木材の腐朽防止と害虫予防を図ることができる木材用塗料として、有効成分が木材の表面に残存する第１の製剤と、有効成分が木材の内部に浸透する第２の製剤と、塗膜形成成分と、を含有する木材保護塗料が記載されている。特許文献３には、３年以上の耐候性を保持することができる木材用塗料として、脂肪酸金属塩を含有する組成物が記載されている。 As a wood paint to be applied to wood, Patent Document 1 describes a wood protective paint containing a wood preservative and antifungal agent, a wood insect repellent, a coating film forming component, a pigment, and a solvent. There is. This wood protective paint can prevent wood from decaying and pests. Patent Document 2 describes, as a wood paint capable of preventing wood decay and pests, a first formulation in which an active ingredient remains on the surface of wood and a second formulation in which the active ingredient permeates the inside of wood. A wood protective coating material containing a preparation and a coating film-forming component is described. Patent Document 3 describes a composition containing a fatty acid metal salt as a wood coating material capable of maintaining weather resistance for 3 years or more.
木材は、吸放湿性を有し、木材自体が膨張と収縮とを繰り返す伸縮性を有している。木材の伸縮性は、その伸縮の長さ割合からすると大きいものではないが、常に伸縮を繰り返すものである。このため、従来の木材用塗料から形成された塗膜は、木材の伸縮に追従し難く、塗膜の剥がれや欠損が生じるという問題があった。 Wood has moisture absorption and desorption properties, and the wood itself has elasticity that repeats expansion and contraction. The elasticity of wood is not large in terms of the length ratio of the expansion and contraction, but it always repeats expansion and contraction. For this reason, the coating film formed from the conventional wood paint has a problem that it is difficult to follow the expansion and contraction of the wood, and the coating film is peeled off or chipped.
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、木材用塗料から形成された塗膜が、木材の伸縮に対して追従することができる伸び率を有していることにより、経時的な塗膜の剥がれや欠損を抑制し、耐候性の向上を図ることができる木材用塗料を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and the coating film formed from the wood paint has an elongation rate capable of following the expansion and contraction of the wood, and thus has a elongation rate over time. An object of the present invention is to provide a wood paint capable of suppressing peeling or chipping of a coating film and improving weather resistance.
本発明の木材用塗料は、木材用塗料から形成される塗膜の伸び率が２５〜１００％であることを特徴とする。 The wood paint of the present invention is characterized in that the elongation rate of the coating film formed from the wood paint is 25 to 100%.
本発明の木材用塗料によれば、木材用塗料から形成される塗膜は、その伸び率が２５〜１００％であるため、木材の伸縮に対して追従することができる。このため、経時的な塗膜の剥がれや欠損を抑制し、耐候性の向上を図ることができる。 According to the wood paint of the present invention, the coating film formed from the wood paint has an elongation rate of 25 to 100%, and therefore can follow the expansion and contraction of the wood. Therefore, it is possible to suppress peeling and chipping of the coating film over time and improve weather resistance.
ここで、上記木材用塗料において、前記木材用塗料から形成される塗膜の強度が５〜２０Ｎ／ｍｍ2であるものとすることができる。これによれば、木材用塗料から形成される塗膜は、その強度が５〜２０Ｎ／ｍｍ2であるため、木材の伸縮に対して塗膜が破断し難く、木材の伸縮に対して追従することができる。このため、経時的な塗膜の剥がれや欠損を抑制することができ、耐候性の向上を図ることができる。 Here, in the wood paint, the strength of the coating film formed from the wood paint can be 5 to 20 N / mm 2. According to this, since the coating film formed from the wood paint has a strength of 5 to 20 N / mm 2 , the coating film is less likely to break due to the expansion and contraction of the wood and follows the expansion and contraction of the wood. be able to. Therefore, peeling and chipping of the coating film over time can be suppressed, and weather resistance can be improved.
また、上記木材用塗料において、前記木材用塗料のバインダー樹脂がアクリル樹脂を含有するものであるとすることができる。これによれば、アクリル樹脂が耐光性に優れるため、木材用塗料から形成される塗膜は、耐候性に優れるものとすることができる。 Further, in the wood paint, it can be assumed that the binder resin of the wood paint contains an acrylic resin. According to this, since the acrylic resin is excellent in light resistance, the coating film formed from the wood paint can be made excellent in weather resistance.
また、上記木材用塗料において、前記アクリル樹脂がウレタン変性アクリル樹脂であるものとすることができる。これによれば、ウレタン変性アクリル樹脂がウレタンの特性により木材への密着性に優れるため、木材用塗料から形成される塗膜は、木材から剥がれ難く、木材の伸縮に対して追従することができる。このため、経時的な塗膜の剥がれや欠損を抑制し、耐候性に優れるものとすることができる。 Further, in the above-mentioned wood paint, the acrylic resin may be a urethane-modified acrylic resin. According to this, since the urethane-modified acrylic resin has excellent adhesion to wood due to the characteristics of urethane, the coating film formed from the wood paint is hard to peel off from the wood and can follow the expansion and contraction of the wood. .. Therefore, it is possible to suppress peeling and chipping of the coating film over time and to have excellent weather resistance.
本発明の木材用塗料によれば、木材用塗料から形成される塗膜は、その伸び率が優れているため、木材の伸縮に対して追従することができる。このため、経時的な塗膜の剥がれや欠損を抑制し、耐候性の向上を図ることができる。 According to the wood paint of the present invention, the coating film formed from the wood paint has an excellent elongation rate, and therefore can follow the expansion and contraction of the wood. Therefore, it is possible to suppress peeling and chipping of the coating film over time and improve weather resistance.
以下、本発明の第１実施形態について説明する。第１実施形態の木材用塗料は、バインダー樹脂、紫外線吸収剤、艶消し剤、その他添加剤及び希釈溶剤などから構成され、木材用塗料から形成される塗膜の伸び率が、２５〜１００％であるものである。木材用塗料から形成される塗膜は、その伸び率が２５〜１００％であることによって、木材の伸縮に対して追従することができ、経時的な塗膜の剥がれや欠損を抑制し、耐候性の向上を図ることができるものとなる。伸び率が２５％未満である場合には、木材の伸縮に対して追従できなく、経時的な塗膜の剥がれや欠損により耐候性が満たされないおそれがある。一方、伸び率が１００％を超えると、相対的に木材用塗料から形成される塗膜の強度が劣り、経時的な塗膜の剥がれや欠損により耐候性が満たされないおそれがある。より好ましくは、伸び率は３０〜７０％である。 Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described. The wood paint of the first embodiment is composed of a binder resin, an ultraviolet absorber, a matting agent, other additives, a diluting solvent, and the like, and the elongation rate of the coating film formed from the wood paint is 25 to 100%. Is what it is. Since the coating film formed from the wood paint has an elongation rate of 25 to 100%, it can follow the expansion and contraction of the wood, suppresses peeling and chipping of the coating film over time, and is weather resistant. It will be possible to improve the sexuality. If the elongation rate is less than 25%, it cannot follow the expansion and contraction of the wood, and the weather resistance may not be satisfied due to peeling or chipping of the coating film over time. On the other hand, if the elongation rate exceeds 100%, the strength of the coating film formed from the wood paint is relatively inferior, and the weather resistance may not be satisfied due to peeling or chipping of the coating film over time. More preferably, the elongation rate is 30 to 70%.
木材用塗料から形成される塗膜の強度とは、木材用塗料から形成される塗膜が伸びた際の塗膜の伸び応力であり、塗膜の最大伸び応力を塗膜の断面積で割った値である。そして、木材用塗料から形成される塗膜の強度は、５〜２０Ｎ／ｍｍ2であることが好ましい。木材の伸縮に対して塗膜が破断し難く、木材の伸縮に対して追従することができ、経時的な塗膜の剥がれや欠損を抑制することができ、耐候性の向上を図ることができるためである。塗膜の強度が５Ｎ／ｍｍ2未満である場合には、塗膜に継時的に剥がれや欠損が発生し、耐候性が満たされないおそれがある。一方、塗膜の強度が２０Ｎ／ｍｍ2を超えると、上述した塗膜の伸び率が満たされないもの（２５％未満）となり、上述したように、耐候性が満たされないおそれがある。より好ましくは、塗膜の強度は、１０〜２０Ｎ／ｍｍ2である。 The strength of the coating film formed from the wood coating film is the elongation stress of the coating film when the coating film formed from the wood coating film is stretched, and the maximum elongation stress of the coating film is divided by the cross-sectional area of the coating film. Value. The strength of the coating film formed from the wood paint is preferably 5 to 20 N / mm 2. The coating film is less likely to break due to the expansion and contraction of the wood, it can follow the expansion and contraction of the wood, it is possible to suppress peeling and chipping of the coating film over time, and it is possible to improve the weather resistance. Because. If the strength of the coating film is less than 5 N / mm 2 , the coating film may be peeled off or chipped over time and the weather resistance may not be satisfied. On the other hand, if the strength of the coating film exceeds 20 N / mm 2 , the elongation rate of the coating film described above is not satisfied (less than 25%), and as described above, the weather resistance may not be satisfied. More preferably, the strength of the coating film is 10 to 20 N / mm 2 .
バインダー樹脂とは、木材用塗料の結合材（バインダー）となる樹脂であり、モノマー（単量体）を後述する重合方法で重合させたポリマー（高分子）からなる。バインダー樹脂は、塗料として必要な流動性を持たせるために溶媒中に分散されている。 The binder resin is a resin that serves as a binder for wood paints, and is composed of a polymer (polymer) obtained by polymerizing a monomer (monomer) by a polymerization method described later. The binder resin is dispersed in a solvent to provide the fluidity required for the paint.
バインダー樹脂は、その組成（使用するモノマーの種類）によって、バインダー樹脂を結合材とする木材用塗料の性能が大きく異なるものとなる。バインダー樹脂の組成として、例えば、酢酸ビニル樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アルキド樹脂、スチレン樹脂などを使用することができる。これら樹脂は、ウレタン変性樹脂、シリコーン変性樹脂、フッ素変性樹脂又はエポキシ変性樹脂等の変性樹脂を含むものである。これらの中でも、木材への密着性に優れるアルキド樹脂、アクリル樹脂を好んで使用することができ、木材への密着性に加え耐光性にも優れる、アクリル樹脂をより好んで使用することができる。なお、アルキド樹脂とアクリル樹脂は、ウレタン変性樹脂とすることによって、さらに、木材への密着性に優れるものとすることができる。また、バインダー樹脂は、天然樹脂由来のものとして、例えば、アマニ油、カシュー油、ロジン油、柿渋、天然ゴムなどの樹脂を含有させることもできる。 The performance of the wood paint using the binder resin as a binder differs greatly depending on the composition (type of monomer used) of the binder resin. As the composition of the binder resin, for example, vinyl acetate resin, ethylene vinyl acetate resin, acrylic resin, polyester resin, polyurethane resin, alkyd resin, styrene resin and the like can be used. These resins include modified resins such as urethane-modified resins, silicone-modified resins, fluorine-modified resins, and epoxy-modified resins. Among these, an alkyd resin and an acrylic resin having excellent adhesion to wood can be preferably used, and an acrylic resin having excellent adhesion to wood and excellent light resistance can be more preferably used. By using the urethane-modified resin as the alkyd resin and the acrylic resin, it is possible to further improve the adhesion to wood. Further, the binder resin may contain resins such as linseed oil, cashew oil, rosin oil, persimmon astringent oil, and natural rubber as those derived from natural resin.
バインダー樹脂は、塗料として必要な流動性を持たせるために溶媒中に分散されているものである。バインダー樹脂には、溶媒が水を主体とする樹脂エマルションと、溶媒が有機溶媒を主体とする有機溶媒溶解樹脂とがある。樹脂エマルションをバインダーとする木材用塗料は、水系の木材用塗料となる。水系の木材用塗料は、溶媒である水などが揮発することによって、樹脂の微粒子同士が融着して樹脂膜となり、塗膜が形成される。有機溶媒溶解樹脂をバインダーとする木材用塗料は、有機溶剤系の木材用塗料となる。有機溶剤系の木材用塗料は、媒体である有機溶剤が揮発することによって、鎖状の樹脂が木材に浸透しつつ、塗膜が形成される。バインダー樹脂は、樹脂エマルション、有機溶媒溶解樹脂のどちらであっても実施形態の木材用塗料の結合材（バインダー）として使用することができるが、有機溶媒溶解樹脂が、木材に浸透しやすく、密着性に優れるため、より好んで使用することができる。 The binder resin is dispersed in a solvent in order to have the fluidity required for the paint. Binder resins include resin emulsions in which the solvent is mainly water and organic solvent-soluble resins in which the solvent is mainly an organic solvent. The wood paint using the resin emulsion as a binder is a water-based wood paint. In water-based wood paints, when water or the like as a solvent volatilizes, fine particles of resin are fused to each other to form a resin film, and a coating film is formed. The wood paint using the organic solvent-soluble resin as a binder is an organic solvent-based wood paint. In the organic solvent-based wood paint, the organic solvent, which is the medium, volatilizes, so that the chain resin permeates the wood and a coating film is formed. The binder resin can be used as a binder for the wood paint of the embodiment regardless of whether it is a resin emulsion or an organic solvent-soluble resin, but the organic solvent-soluble resin easily penetrates into the wood and adheres to the wood. Since it has excellent properties, it can be used more favorably.
バインダー樹脂の平均分子量は、２０，０００〜５０，０００であるものが好ましい。木材用塗料から形成される塗膜が２５〜１００％の伸び率を有し、塗装作業性にも優れるためである。樹脂の平均分子量が２０，０００未満である場合には、鎖状の樹脂が伸びやすい構造をとり難く、木材用塗料から形成される塗膜の伸び率が満たされないおそれがある。一方、樹脂の平均分子量が５０，０００を超える場合には、木材用塗料から形成される塗膜の伸び率は満たされるものの、鎖状の樹脂の長さが長いものとなり流動性に欠け、木材用塗料としての塗装作業性が劣るおそれがある。より好ましくは、樹脂の平均分子量は、３０，０００〜４０，０００である。 The average molecular weight of the binder resin is preferably 20,000 to 50,000. This is because the coating film formed from the wood paint has an elongation rate of 25 to 100% and is excellent in coating workability. When the average molecular weight of the resin is less than 20,000, it is difficult to form a structure in which the chain resin easily stretches, and the elongation rate of the coating film formed from the wood paint may not be satisfied. On the other hand, when the average molecular weight of the resin exceeds 50,000, the elongation rate of the coating film formed from the wood paint is satisfied, but the length of the chain resin becomes long and lacks fluidity, resulting in wood. Painting workability as a paint for use may be inferior. More preferably, the average molecular weight of the resin is 30,000 to 40,000.
バインダー樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は、−３０〜１０℃であるものが好ましい。木材用塗料から形成される塗膜が、木材の伸縮に追従可能な可撓性を有し、適度な可撓性により塗膜への汚れの付着が少なく、塗膜の美観が保たれるためである。バインダー樹脂のＴｇが−３０℃を下回る場合には、塗膜の伸び率が満たされる（２５％以上）ものの、木材用塗料から形成される塗膜のバインダーが柔らかくなり、埃などの異物を付着しやすく塗膜の美観が保たれないおそれがある。一方、Ｔｇが１０℃を上回る場合には、木材用塗料から形成される塗膜のバインダーが硬くなり、塗膜の伸び率が満たされない（２５％未満）おそれがある。より好ましくは、合成樹脂のＴｇは−２０〜５℃であり、さらに好ましくは、Ｔｇは−１５〜０℃である。Ｔｇの調整は、使用するモノマーの種類と量とを調整することによって行うことができる。Ｔｇは、フォックス（ＦＯＸ）の計算式（下記（１）式）から求めることができる。なお、Ｗｉは単量体ｉの質量分率を示し、Ｔｇｉは単量体ｉのＴｇ（℃）を示し、単量体のＴｇは、ポリマーハンドブック（Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ）に記載されている値などの既知の値を用いることができる。 The glass transition temperature (Tg) of the binder resin is preferably −30 to 10 ° C. The coating film formed from the wood paint has flexibility that can follow the expansion and contraction of the wood, and the appropriate flexibility prevents stains from adhering to the coating film and maintains the aesthetic appearance of the coating film. Is. When the Tg of the binder resin is lower than -30 ° C, the elongation rate of the coating film is satisfied (25% or more), but the binder of the coating film formed from the wood paint becomes soft and foreign matter such as dust adheres to it. It is easy to do and the appearance of the coating film may not be maintained. On the other hand, when Tg exceeds 10 ° C., the binder of the coating film formed from the wood paint becomes hard, and the elongation rate of the coating film may not be satisfied (less than 25%). More preferably, the Tg of the synthetic resin is -20 to 5 ° C, and even more preferably, the Tg is -15 to 0 ° C. The Tg can be adjusted by adjusting the type and amount of the monomer used. Tg can be obtained from the fox (FOX) calculation formula (formula (1) below). Wi indicates the mass fraction of the monomer i, Tgi indicates the Tg (° C.) of the monomer i, and the Tg of the monomer is a value described in the Polymer Handbook (John Wiley & Sons). Known values such as can be used.
１／（２７３＋Ｔｇ）＝Σ（Ｗｉ／（２７３＋Ｔｇｉ））・・・（１） 1 / (273 + Tg) = Σ (Wi / (273 + Tgi)) ... (1)
バインダー樹脂は、一般的な重合方法を用いることにより合成することができる。有機溶媒溶解樹脂の一例として滴下重合方法があり、樹脂エマルションの一例としてプレ乳化エマルション滴下重合方法がある。滴下重合方法は、重合の場となる１００℃前後に調整された有機溶媒に、単量体混合物と重合開始剤とを、撹拌しながら１００分程度かけて滴下して、重合させる方法である。プレ乳化エマルション滴下重合方法は、単量体と界面活性剤と水とを高速撹拌することによりプレ乳化エマルションを作成し、重合の場となる８０℃前後に調整された水に、プレ乳化エマルションと過酸化物からなる重合開始剤とを、撹拌しながら１００分程度かけて滴下して、重合させる方法である。モノマーの組合せは、樹脂組成と設定するＴｇにより選択することができる。平均分子量は、重合の場の温度や滴下時間などを変更することによって調整することができる。なお、バインダー樹脂は、市販されているものを使用することもできる。市販されている有機溶媒溶解樹脂として、ハリフタールシリーズ（ハリマ化成グループ株式会社）、コ―ダブルシリーズ（日本触媒株式会社）、アルキディアシリーズ（ＤＩＣ株式会社）、アラキードシリーズ（荒川化学工業株式会社）などを使用することができる。市販されている樹脂エマルションとして、アクロナールシリーズ（ＢＡＳＦジャパン株式会社）、ポリトロンシリーズ（旭化成ケミカルズ株式会社）、ＡＥシリーズ（株式会社イーテック）などを使用することができる。 The binder resin can be synthesized by using a general polymerization method. An example of an organic solvent-soluble resin is a drop polymerization method, and an example of a resin emulsion is a pre-emulsification emulsion drop polymerization method. The dropping polymerization method is a method in which a monomer mixture and a polymerization initiator are dropped over about 100 minutes with stirring in an organic solvent adjusted to about 100 ° C., which is a place for polymerization, to carry out polymerization. In the pre-emulsification emulsion dropping polymerization method, a pre-emulsification emulsion is prepared by stirring a monomer, a surfactant, and water at high speed, and the pre-emulsification emulsion is added to water adjusted to around 80 ° C., which is a place for polymerization. This is a method in which a polymerization initiator composed of a peroxide is added dropwise over about 100 minutes with stirring to polymerize. The combination of monomers can be selected according to the resin composition and the Tg to be set. The average molecular weight can be adjusted by changing the temperature of the polymerization field, the dropping time, and the like. As the binder resin, a commercially available binder resin can also be used. As commercially available organic solvent-soluble resins, Hariftal series (Harima Chemicals Group Co., Ltd.), Cordable series (Nippon Shokubai Co., Ltd.), Archidia series (DIC Corporation), Arakid series (Arakawa Chemical Industry Co., Ltd.) Co., Ltd.) etc. can be used. As commercially available resin emulsions, Acronal series (BASF Japan Ltd.), Polytron series (Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.), AE series (E-Tech Co., Ltd.) and the like can be used.
木材用塗料におけるバインダー樹脂の含有率（揮発分を除いた不揮発分換算、以下同じ。）は、６０質量％以上であることが好ましい。木材用塗料から形成される塗膜が伸びるものであり（伸び率として、２５〜１００％）、かつ、伸びた際の塗膜が高強度のもの（強度として、５〜２０Ｎ／ｍｍ2）とすることができるためである。木材用塗料におけるバインダー樹脂の含有率が６０質量％未満である場合には、木材用塗料から形成される塗膜の伸び率が満たされないおそれがある。より好ましくは、木材用塗料におけるバインダー樹脂の含有率は、８０質量％以上である。なお、木材用塗料におけるバインダー樹脂の含有率の上限は、木材用塗料に紫外線吸収剤などの添加剤が含有されるため、１００質量％からこれら添加剤の不揮発分を除いた値が上限となる。 The content of the binder resin in the wood paint (nonvolatile content excluding volatile content, the same applies hereinafter) is preferably 60% by mass or more. The coating film formed from the wood paint is stretchable (elongation rate is 25 to 100%), and the coating film when stretched is high strength (strength is 5 to 20 N / mm 2 ). Because it can be done. If the content of the binder resin in the wood paint is less than 60% by mass, the elongation rate of the coating film formed from the wood paint may not be satisfied. More preferably, the content of the binder resin in the wood paint is 80% by mass or more. Since the wood paint contains additives such as ultraviolet absorbers, the upper limit of the binder resin content in the wood paint is 100% by mass excluding the non-volatile content of these additives. ..
紫外線吸収剤とは、紫外線を吸収する添加剤であり、木材用塗料に紫外線吸収剤添加されることによって、木材用塗料から形成される塗膜のバインダー樹脂の紫外線劣化を抑制することができ、木材用塗料から形成される塗膜は、耐候性に優れるものとすることができる。紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系、ジフェニルアクリレート系、立体障害アミン系、サリチル酸エステル系、ベンゾトリアゾール系、ヒドロキシベンゾエート系、シアノアクリレート系、ヒドロキシフェニルトリアジン系、ヒンダードアミン系等を使用することができる。紫外線吸収剤は、市販されているものを使用することができる。市販されている紫外線吸収剤として、チヌビンシリーズ（ＢＡＳＦジャパン株式会社）、ＦＵＶシリーズ（富士フィルム株式会社）、Ｓｕｍｉｓｏｒｂシリーズ（住化ケムテックス株式会社）などを使用することができる。なお、紫外線吸収剤は、その組成の系統により、およそ吸収する紫外線の波長域が異なる。このため、紫外線域の全域に亘って吸収することができるように、複数種の紫外線吸収剤を選択して、木材用塗料に添加するのが好ましい。紫外線域の全域に亘って吸収することができる紫外線吸収剤の組み合わせの例として、ベンゾトリアゾール系とヒンダードアミン系の組み合わせがある。この紫外線吸収剤の組み合わせにより、紫外線領域のほぼ全域に亘る１９０〜４００ｎｍの波長の光を好適に吸収させることができる。なお、実施形態において、紫外線吸収剤は、以下に述べる光安定剤を含ませることができるものである。 The ultraviolet absorber is an additive that absorbs ultraviolet rays, and by adding the ultraviolet absorber to the wood paint, it is possible to suppress the deterioration of the binder resin of the coating film formed from the wood paint. The coating film formed from the wood paint can be excellent in weather resistance. As the ultraviolet absorber, benzophenone type, diphenyl acrylate type, steric hindrance amine type, salicylic acid ester type, benzotriazole type, hydroxybenzoate type, cyanoacrylate type, hydroxyphenyltriazine type, hindered amine type and the like can be used. As the ultraviolet absorber, a commercially available one can be used. As a commercially available ultraviolet absorber, the Chinubin series (BASF Japan Ltd.), the FUV series (Fuji Film Co., Ltd.), the Sumisorb series (Sumika Chemtex Co., Ltd.) and the like can be used. The wavelength range of the ultraviolet rays absorbed by the ultraviolet absorber differs depending on the composition system. Therefore, it is preferable to select a plurality of types of ultraviolet absorbers and add them to the wood paint so that they can be absorbed over the entire ultraviolet region. An example of a combination of ultraviolet absorbers that can be absorbed over the entire ultraviolet region is a combination of a benzotriazole type and a hindered amine type. With this combination of ultraviolet absorbers, it is possible to suitably absorb light having a wavelength of 190 to 400 nm over almost the entire ultraviolet region. In the embodiment, the ultraviolet absorber may contain the light stabilizer described below.
木材用塗料は、光安定剤を含有させることによって、バインダー樹脂の紫外線劣化をより効果的に防ぐことができ、光安定剤として、ＨＡＬＳを好適に使用することができる。ＨＡＬＳとは、ヒンダードアミン系光安定剤（Ｈｉｄｅｒｅｄ ａｍｉｎｅ ｌｉｇｈｔ ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒｓ）の総称であり、ピペリジンの２位及び６位の炭素上の全ての水素原子がメチル基で置換された構造を有するものである。ＨＡＬＳは、市販されているものを使用することができる。市販されているＨＡＬＳとして、チヌビンシリーズ（ＢＡＳＦジャパン株式会社）、アデカスタブシリーズ（株式会社ＡＤＥＫＡ）などを使用することができる。 By containing a light stabilizer in the wood paint, it is possible to more effectively prevent the deterioration of the binder resin by ultraviolet rays, and HALS can be preferably used as the light stabilizer. HALS is a general term for hidden amine light stabilizers, and has a structure in which all hydrogen atoms on the carbons at positions 2 and 6 of piperidine are substituted with methyl groups. As HALS, commercially available ones can be used. As commercially available HALS, the Chinubin series (BASF Japan Ltd.), the ADEKA stub series (ADEKA CORPORATION), and the like can be used.
艶消し剤とは、木材用塗料が塗装された木材の艶を低下させる添加剤であり、屈折率が低い（屈折率：１．５０未満）有機フィラー系艶消し剤、屈折率が高い（屈折率：１．５０以上）無機フィラー系艶消し剤を使用することができる。艶消し剤は、有機フィラー系艶消し剤又は無機フィラー系艶消し剤のどちらか一方を使用することによって、木材用塗料が塗装された木材の艶を低下させることができるが、少ない添加量で効率よく艶を低下させるためには、有機フィラー系艶消し剤と無機フィラー系艶消し剤を併用するのが好ましい。有機フィラー系艶消し剤は、組成として、アクリル（屈折率：１．４７）、ポリオレフィン（屈折率：１．４８）、ポリウレタン（屈折率：１．４９）などからなる艶消し剤を使用することができる。無機フィラー系艶消し剤は、組成として、ホワイトカーボン（珪砂）（屈折率：１．５５）、ソーダ石灰ガラス（屈折率：１．５１）、光学ガラス（屈折率：１．６〜１．８）、炭酸カルシウム（屈折率：１．５０〜１．６４）などからなる艶消し剤を使用することができる。なお、有機フィラー系艶消し剤と無機フィラー系艶消し剤とを併用する際の、有機フィラー系艶消し剤と無機フィラー系艶消し剤の質量比率は、４０〜６０：６０〜４０が好ましい。少ない添加量で効率よく艶を低下させることができるためである。 A matting agent is an additive that reduces the luster of wood coated with wood paint, and is an organic filler-based matting agent with a low refractive index (refractive index: less than 1.50) and a high refractive index (refractive index). Rate: 1.50 or more) An inorganic filler-based matting agent can be used. By using either an organic filler-based matting agent or an inorganic filler-based matting agent, the matting agent can reduce the luster of the wood coated with the wood paint, but with a small amount of addition. In order to efficiently reduce the luster, it is preferable to use an organic filler-based matting agent and an inorganic filler-based matting agent in combination. As the organic filler-based matting agent, a matting agent composed of acrylic (refractive index: 1.47), polyolefin (refractive index: 1.48), polyurethane (refractive index: 1.49), etc. shall be used. Can be done. The composition of the inorganic filler-based matting agent is white carbon (silica sand) (refractive index: 1.55), soda lime glass (refractive index: 1.51), and optical glass (refractive index: 1.6 to 1.8). ), Calcium carbonate (refractive index: 1.50 to 1.64) and the like can be used. When the organic filler-based matting agent and the inorganic filler-based matting agent are used in combination, the mass ratio of the organic filler-based matting agent and the inorganic filler-based matting agent is preferably 40 to 60:60 to 40. This is because the gloss can be efficiently lowered with a small amount of addition.
木材用塗料には必要に応じてその他添加剤を含有させることができる。その他添加剤として、湿潤剤、分散剤、粘性調整剤、消泡剤、防凍剤、防腐剤、防黴剤、防藻剤、成膜助剤、可塑剤、着色顔料、体質顔料、染料などがある。これら添加剤は、木材用塗料から形成される塗膜の木材への密着力を低下させるものでなく、耐候性を阻害しないものを選択して使用する必要がある。なお、着色顔料は、その種類によって塗膜の耐候性（耐変色性）を阻害することがあるため、塗膜の耐候性を阻害し難い無機着色顔料を使用するのが好ましい。また、可塑剤は、木材用塗料から形成される塗膜に可撓性を付与する添加剤であるが、木材用塗料の木材への密着力が低下するため、添加量を極力少なくする又は添加しないことが好ましい。 The wood paint may contain other additives as needed. Other additives include wetting agents, dispersants, viscosity modifiers, defoamers, antifreeze agents, preservatives, fungicides, algae proofing agents, film forming aids, plasticizers, coloring pigments, extender pigments, dyes, etc. is there. It is necessary to select and use these additives that do not reduce the adhesion of the coating film formed from the wood paint to the wood and do not impair the weather resistance. Since the color pigment may impair the weather resistance (discoloration resistance) of the coating film depending on the type, it is preferable to use an inorganic color pigment that does not easily impair the weather resistance of the coating film. Further, the plasticizer is an additive that imparts flexibility to the coating film formed from the wood paint, but since the adhesion of the wood paint to the wood is reduced, the addition amount is reduced or added as much as possible. It is preferable not to do so.
希釈溶剤とは、木材用塗料の粘度を下げ、塗装作業性を向上させる溶剤であり、バインダー樹脂に適した溶剤を使用することができる。水系の木材用塗料には、水や低級アルコールなどの水に分散する希釈溶剤を使用することができる。有機溶剤系の木材用塗料には、酢酸エステル、ミネラルスピリット、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素などの有機溶剤に分散する希釈溶剤を選択して使用することができる。 The diluting solvent is a solvent that lowers the viscosity of the wood paint and improves the coating workability, and a solvent suitable for the binder resin can be used. As the water-based paint for wood, a diluting solvent that disperses in water such as water and lower alcohol can be used. As the organic solvent-based paint for wood, a diluting solvent dispersed in an organic solvent such as acetic acid ester, mineral spirit, aliphatic hydrocarbon, and aromatic hydrocarbon can be selected and used.
木材用塗料は、バインダー樹脂、紫外線吸収剤、艶消し剤、その他添加剤及び希釈溶剤を混合することによって製造することができる。混合には、汎用のミキサーやディゾルバーなどの撹拌機を使用することができる。 Wood paints can be produced by mixing a binder resin, an ultraviolet absorber, a matting agent, other additives and a diluting solvent. For mixing, a stirrer such as a general-purpose mixer or dissolver can be used.
木材用塗料の木材への塗装は、スプレー、ローラー、刷毛などの汎用の塗装器具を用いて塗装することができる。なお、下地となる木材は、サンドペーパーによる表面処理を施すことにより、不必要な凹凸を取除き、表面を整えたものとする。また、塗装直後に、塗装面（塗膜）をサンドペーパーや布などで拭き取りと磨きをかけることにより、塗膜が均一な厚みとなり、木材用塗料から形成された塗膜は、木材への密着性がより優れるものとすることができる。また、塗装と拭き取りと磨きは、各々１回行えば、木材への密着性（耐候性）に優れたものとすることができるが、各々３〜６回行うことにより、より密着性（耐候性）に優れたものとすることができる。 The wood paint can be applied to wood using a general-purpose painting tool such as a spray, a roller, or a brush. The underlying wood shall be surface-treated with sandpaper to remove unnecessary irregularities and prepare the surface. Immediately after painting, the painted surface (coating film) is wiped and polished with sandpaper or cloth to make the coating film uniform in thickness, and the coating film formed from the wood paint adheres to the wood. The sex can be made better. Further, painting, wiping, and polishing can be performed once each to obtain excellent adhesion (weather resistance) to wood, but by performing each 3 to 6 times, more adhesion (weather resistance) can be achieved. ) Can be excellent.
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態の木材用塗料は、上塗塗料と下塗塗料ととから構成され、上塗塗料のバインダー樹脂がアクリル樹脂を含有するものであり、下塗塗料のバインダー樹脂がアルキド樹脂を含有するものである。 Next, the second embodiment of the present invention will be described. The wood paint of the second embodiment is composed of a top coat paint and an undercoat paint, and the binder resin of the top coat paint contains an acrylic resin, and the binder resin of the undercoat paint contains an alkyd resin. ..
下塗塗料は、バインダー樹脂がアルキド樹脂であるため、木材への密着性に優れるが、耐光性がやや劣るものである。一方、上塗塗料は、バインダー樹脂がアクリル樹脂であるため、耐光性に優れるものである。木材用塗料がこれら下塗塗料と上塗塗料とから構成されることによって、木材用塗料から形成される塗膜は、木材への密着性に優れ、耐光性に優れるため、耐候性により優れるものとすることができる。 Since the binder resin of the undercoat paint is an alkyd resin, it has excellent adhesion to wood, but its light resistance is slightly inferior. On the other hand, the topcoat paint has excellent light resistance because the binder resin is an acrylic resin. Since the wood paint is composed of these undercoat paints and topcoat paints, the coating film formed from the wood paints has excellent adhesion to wood and excellent light resistance, and thus has better weather resistance. be able to.
下塗塗料は、バインダー樹脂としてアルキド樹脂を含有するもの、紫外線吸収剤、その他添加剤及び希釈溶剤などから構成され、上塗塗料は、バインダー樹脂としてアクリル樹脂を含有するもの、紫外線吸収剤、艶消し剤、その他添加剤及び希釈溶剤などから構成されている。これらの原材料及び製造方法は、第１の実施形態で記載したもの及び方法を使用することができる。 The undercoat paint is composed of an alkyd resin as a binder resin, an ultraviolet absorber, other additives and a diluting solvent, and the topcoat paint is an acrylic resin as a binder resin, an ultraviolet absorber, and a matting agent. , Other additives and diluting solvent. As these raw materials and manufacturing methods, those and methods described in the first embodiment can be used.
下塗塗料におけるバインダー樹脂の含有率は、６０質量％以上であることが好ましい。下塗塗料から形成される塗膜が２５〜１００％の伸び率を有し、かつ、伸びた際の塗膜が５〜２０Ｎ／ｍｍ2の強度を有するものとすることができるためである。下塗塗料におけるバインダー樹脂の含有率が６０質量％未満である場合には、下塗塗料から形成される塗膜の伸び率が満たされないおそれがある。より好ましくは、下塗塗料におけるバインダー樹脂の含有率は、８０質量％以上である。なお、下塗塗料におけるバインダー樹脂の含有率の上限は、下塗塗料に紫外線吸収剤などの添加剤が含有されるため、１００質量％からこれら添加剤の不揮発分を除いた値が上限となる。 The content of the binder resin in the undercoat paint is preferably 60% by mass or more. This is because the coating film formed from the undercoat coating can have an elongation rate of 25 to 100%, and the coating film when stretched can have a strength of 5 to 20 N / mm 2. If the content of the binder resin in the undercoat paint is less than 60% by mass, the elongation rate of the coating film formed from the undercoat paint may not be satisfied. More preferably, the content of the binder resin in the undercoat paint is 80% by mass or more. Since the undercoat paint contains additives such as ultraviolet absorbers, the upper limit of the content of the binder resin in the undercoat paint is 100% by mass excluding the non-volatile content of these additives.
上塗塗料におけるバインダー樹脂の含有率は、４０〜８０質量％であることが好ましい。下塗塗料から形成される塗膜に密着可能な上塗塗料が得やすいものとなるからである。上塗塗料におけるバインダー樹脂の含有率が４０質量％未満である場合には下塗塗料から形成される塗膜への密着力が得られないおそれがある。一方、８０質量％を超えると、バインダー樹脂の含有率が過剰なものとなり下塗塗料から形成される塗膜への密着力が頭打ちとなる。より好ましくは、上塗塗料におけるバインダー樹脂の含有率は、５０〜７０質量％である。なお、上塗塗料は、被塗装面となる下塗塗料の塗装された木材がバインダー樹脂でコーティングされているため、下塗塗料ほど高いバインダー樹脂の含有率を必要としないものである。 The content of the binder resin in the top coat is preferably 40 to 80% by mass. This is because it becomes easy to obtain a topcoat paint that can adhere to the coating film formed from the undercoat paint. If the content of the binder resin in the topcoat paint is less than 40% by mass, the adhesion to the coating film formed from the undercoat paint may not be obtained. On the other hand, if it exceeds 80% by mass, the content of the binder resin becomes excessive, and the adhesion to the coating film formed from the undercoat paint reaches a plateau. More preferably, the content of the binder resin in the top coat is 50 to 70% by mass. Since the wood coated with the undercoat paint, which is the surface to be coated, is coated with the binder resin, the topcoat paint does not require a higher binder resin content than the undercoat paint.
第２の実施形態の木材用塗料の木材への塗装は、サンドペーパーによる表面処理を施した木材に、下塗塗料を、スプレー、ローラー、刷毛などの汎用の塗装器具を用いて塗装し、塗装直後に、塗装面（塗膜）に対し、サンドペーパーや布などで拭き取りと磨きをかける一連の工程を、各々１〜３回行う。その後に、上塗塗料を上記の塗装器具を用いて塗装し、塗装直後に、塗装面（塗膜）に対し、布などで拭き取りと磨きをかける一連の工程を、各々１〜３回行う。これら工程は、各々１回行えば、木材への密着性（耐候性）に優れたものとすることができるが、各々２〜３回行うことにより、より密着性（耐候性）に優れたものとすることができる。 In the second embodiment, the wood paint is applied to the wood surface-treated with sandpaper by applying the undercoat paint to the wood using a general-purpose painting tool such as a spray, a roller, or a brush, and immediately after painting. In addition, a series of steps of wiping and polishing the painted surface (coating film) with sandpaper or cloth is performed 1 to 3 times each. After that, the topcoat paint is applied using the above-mentioned coating equipment, and immediately after painting, a series of steps of wiping and polishing the painted surface (coating film) with a cloth or the like is performed 1 to 3 times, respectively. If each of these steps is performed once, the adhesion (weather resistance) to the wood can be made excellent, but if each is performed 2-3 times, the adhesion (weather resistance) is more excellent. Can be.
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。実施例に係る木材用塗料は、塗料の物性として、密着力、伸び率及び分光透過率曲線を測定し、塗料の性能として、促進耐候性試験を行うことにより評価を行った。以下に試験体作成方法と試験方法の詳細を記載する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. The wood paint according to the examples was evaluated by measuring the adhesion, elongation and spectral transmittance curves as the physical characteristics of the paint, and by conducting an accelerated weather resistance test as the performance of the paint. The details of the test piece preparation method and the test method are described below.
促進耐候性試験の試験体は、基材となる木材（スギ材）に、木材用塗料の試験体作成施工仕様を施したものを試験体とした。試験体作成施工仕様は、単一の塗料からなる木材用塗料（第１実施形態）について表１に記載し、下塗塗料と上塗塗料とからなる木材用塗料（第２実施形態）について表２に記載する。なお、試験体作成施工仕様は、塗装条件を同じ条件にするためのものであり、もちろん、実施形態の塗装方法が試験体作成施工仕様に記載された範囲に限られるものではない。 As the test body for the accelerated weather resistance test, the test body was made by applying the test body preparation construction specifications of the wood paint to the wood (sugi material) as the base material. The test specimen preparation construction specifications are shown in Table 1 for the wood paint (first embodiment) consisting of a single paint, and in Table 2 for the wood paint (second embodiment) consisting of the undercoat paint and the topcoat paint. Describe. It should be noted that the test piece preparation construction specifications are for making the painting conditions the same, and of course, the painting method of the embodiment is not limited to the range described in the test piece preparation construction specifications.
塗膜の伸び率及び強度と分光透過率の試験体は、離型剤（油）を塗布した基材（ガラス板）に、木材用塗料の試験体作成施工仕様を施し、乾燥後に、基材から剥がした塗膜を試験体とした。なお、工程１の素地調整は省略している。 For the test piece of the elongation rate, strength and spectral transmittance of the coating film, the base material (glass plate) coated with the release agent (oil) is subjected to the test piece preparation construction specifications of the wood paint, and after drying, the base material is used. The coating film peeled off from the test piece was used as a test piece. The substrate adjustment in step 1 is omitted.
塗膜の伸び率は、建築用塗膜防水材（ＪＩＳ Ａ ６０２１：２０１１）６．６引張性能試験に準拠して伸び率（％）を測定した。 The elongation rate of the coating film was measured in accordance with the building coating film waterproofing material (JIS A 6021: 2011) 6.6 tensile performance test.
塗膜の強度は、上述した塗膜の伸び率の測定の際に伸び応力を測定し、測定における最大伸び応力を試験体の断面積で割った値を強度（Ｎ／ｍｍ2）として求めた。 The strength of the coating film was determined by measuring the elongation stress when measuring the elongation rate of the coating film described above and dividing the maximum elongation stress in the measurement by the cross-sectional area of the test piece as the strength (N / mm 2 ). ..
分光透過率曲線は、分光光度計Ｖ−５７０（日本分光株式会社）を用いて、１９０〜８００ｎｍの波長の光の分光透過率曲線を測定した。 As for the spectral transmittance curve, the spectral transmittance curve of light having a wavelength of 190 to 800 nm was measured using a spectrophotometer V-570 (Nippon Spectroscopy Co., Ltd.).
耐候性は、塗料一般試験方法−第７部：塗膜の長期耐久性−第７節：促進耐候性及び促進耐光性（キセノンランプ法）（ＪＩＳ Ｋ ５６００−７−７：２００８）に準拠して評価を行った。耐候性の評価は、促進耐候性試験５，０００時間における試験体の割れの等級（ＪＩＳ Ｋ ５６００−８−４）と剥がれの等級（ＪＩＳ Ｋ ５６００−８−５）を欠陥の大きさの等級（ＪＩＳ Ｋ ５６００−８−１）を用いて評価した。等級による評価は、１０倍に拡大しても視認できない場合が０等級、１０倍に拡大してようやく視認できる場合が１等級、正常に補正された視力でやっと視認できる場合が２等級、正常に補正された視力ではっきり視認できる（０．５ｍｍ以下）場合が３等級、０．５〜５ｍｍが４等級、５ｍｍ以上が５等級である。もちろん、等級が小さい方が耐候性に優れ、耐候性に優れる木材用塗料であるためには、３等級以下であるものが好ましい。なお、キセノンランプ法による促進耐候性試験の時間と実際の耐用年数（暴露時間）との関係は、諸説あるが、キセノンランプ法による促進耐候性試験の３００時間が実際の耐用年数の１年に相当すると考えられる。 Weather resistance conforms to the general paint test method-Part 7: Long-term durability of coating film-Section 7: Accelerated weather resistance and accelerated light resistance (xenon lamp method) (JIS K 5600-7-7: 2008). And evaluated. The evaluation of weather resistance is based on the cracking grade (JIS K 5600-8-4) and peeling grade (JIS K 5600-8-5) of the specimen in the accelerated weather resistance test of 5,000 hours, and the defect size grade. (JIS K 5600-8-1) was used for evaluation. The evaluation by grade is 0 grade when it is not visible even if it is magnified 10 times, 1 grade when it is finally visible when it is magnified 10 times, and 2 grade when it is finally visible with normally corrected visual acuity. When it is clearly visible with corrected visual acuity (0.5 mm or less), it is grade 3, 0.5 to 5 mm is grade 4, and 5 mm or more is grade 5. Of course, the smaller the grade, the better the weather resistance, and in order to obtain a wood paint having excellent weather resistance, it is preferable that the grade is 3 or less. There are various theories about the relationship between the time of the accelerated weathering test by the xenon lamp method and the actual useful life (exposure time), but 300 hours of the accelerated weathering test by the xenon lamp method is one year of the actual useful life. It is considered to be equivalent.
以下に、試験例について述べる。第１実施形態に係る木材用塗料の試験例（試験例１〜９）の原材料配合量（質量％）と性能等を表３に記載し、第２実施形態に係る木材用塗料の試験例（試験例１０）の原材料配合量（質量％）と性能等を表４に記載する。なお、原材料配合量は、揮発分を除き、不揮発分換算で記載し、揮発分（希釈剤を含む）に、原材料に含まれる揮発分を加算して記載した。また、試験例１，２，４及び１０が実施例となる試験例であり、試験例５〜９が比較例となる試験例であり、試験例３は参考例となる試験例である。 A test example will be described below. Table 3 shows the raw material blending amount (mass%) and performance of the wood paint test examples (Test Examples 1 to 9) according to the first embodiment, and the wood paint test examples (test examples 1 to 9) according to the second embodiment. Table 4 shows the raw material compounding amount (mass%) and performance of Test Example 10). The amount of the raw material blended was described in terms of non-volatile content, excluding the volatile content, and was described by adding the volatile content contained in the raw material to the volatile content (including the diluent). Also, a test example of Test Examples 1, 2, 4 and 10 is Example, Ri Test Example der of Test Example 5-9 is Comparative Example, Test Example 3 Ru Test Example der serving as reference example ..
試験例１は、バインダー樹脂が、アクリルポリオール樹脂とイソシアネート樹脂Ａ（ヘキサメチレンジイソシアネート）からなる、ウレタン変性アクリル樹脂であり、それぞれ有機溶媒溶解樹脂を使用した。バインダー樹脂の平均分子量は、約３５，０００であり、ガラス転移温度は、約−１０℃であった。なお、イソシアネート樹脂は、ポリオール樹脂と反応硬化するため、塗装する直前に混合して、木材用塗料とした（以下、全ての試験例について同じ。）。なお、希釈溶剤は、主に、酢酸エステルとミネラルスピリットを用いた。 In Test Example 1, the binder resin was a urethane-modified acrylic resin composed of an acrylic polyol resin and an isocyanate resin A (hexamethylene diisocyanate), and an organic solvent-soluble resin was used for each. The average molecular weight of the binder resin was about 35,000, and the glass transition temperature was about −10 ° C. Since the isocyanate resin is reacted and cured with the polyol resin, it was mixed immediately before painting to obtain a wood paint (hereinafter, the same applies to all test examples). As the diluting solvent, acetic acid ester and mineral spirit were mainly used.
試験例１に使用した紫外線吸収剤は、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤とヒンダードアミン系紫外線吸収剤とＨＡＬＳ（ヒンダードアミン系光安定剤）とを併用することにより、図１（試験例１と試験例２の木材用塗料から形成された塗膜の分光透過率曲線）に示すように、紫外線領域である１９０〜４００ｎｍの波長の光を好適に吸収させることができるものになっている。 The ultraviolet absorber used in Test Example 1 is FIG. 1 (Test Example 1 and Test Example 2) by using a benzotriazole-based ultraviolet absorber, a hindered amine-based ultraviolet absorber, and HALS (hindered amine-based light stabilizer) in combination. As shown in (spectral transmittance curve of a coating film formed from a wood coating material), light having a wavelength of 190 to 400 nm, which is an ultraviolet region, can be suitably absorbed.
試験例１に使用した艶消し剤は、有機フィラー系艶消し剤（ポリオレフィン系艶消し剤）と無機フィラー系艶消し剤（ホワイトカーボン）を併用することによって、少ない添加量で効率よく艶を低下させることができるものになっている。 The matting agent used in Test Example 1 efficiently reduces the luster with a small amount of addition by using an organic filler-based matting agent (polyolefin-based matting agent) and an inorganic filler-based matting agent (white carbon) in combination. It has become something that can be made to.
試験例１の木材用塗料は、弁柄などからなる着色顔料を含有する着色木材用塗料であり、塗膜の伸び率が６４．５％、塗膜の強度が１５．８Ｎ／ｍｍ2であり、耐候性（キセノン５，０００ｈの等級）が０等級の優れた性能を有するものであった。 The wood paint of Test Example 1 is a colored wood paint containing a colored pigment such as a valve handle, and has a coating film elongation rate of 64.5% and a coating film strength of 15.8 N / mm 2 . , The weather resistance (Xenon 5,000h grade) had excellent performance of 0 grade.
試験例２は、試験例１の木材用塗料から着色顔料を除いたクリヤーの木材用塗料である。試験例２の木材用塗料は、耐候性が１等級であり、優れた耐候性を有するものであるが、試験例１の木材用塗料と比較すると、可視光域の透過率が高く（図１）、可視光域に対する遮蔽効果が劣るため、耐候性が僅かに劣るものとなった。 Test Example 2 is a clear wood paint obtained by removing the coloring pigment from the wood paint of Test Example 1. The wood paint of Test Example 2 has a first grade weather resistance and has excellent weather resistance, but has a higher transmittance in the visible light region than the wood paint of Test Example 1 (FIG. 1). ), The weather resistance was slightly inferior due to the inferior shielding effect on the visible light region.
試験例３は、試験例１の木材用塗料からバインダー樹脂を変更した木材用塗料である。試験例３のバインダー樹脂は、アルキドポリオール樹脂とイソシアネート樹脂Ｂ（ジフェニルメタンジイソシアネート）からなる、ウレタン変性アルキド樹脂であり、それぞれ有機溶媒溶解樹脂を使用した。バインダー樹脂の平均分子量は、約３２，０００であり、ガラス転移温度は、約−５℃であった。試験例３の木材用塗料は、木材用塗料から形成される塗膜の伸びと強度は満たされているものの、耐候性に僅かに劣るウレタン変性アルキド樹脂であるため、耐候性が３等級であり、試験例１のウレタン変性アクリル樹脂と比較すると耐候性に劣るものであった。 Test Example 3 is a wood paint in which the binder resin is changed from the wood paint of Test Example 1. The binder resin of Test Example 3 was a urethane-modified alkyd resin composed of an alkyd polyol resin and an isocyanate resin B (diphenylmethane diisocyanate), and an organic solvent-soluble resin was used for each. The average molecular weight of the binder resin was about 32,000, and the glass transition temperature was about −5 ° C. The wood paint of Test Example 3 is a urethane-modified alkyd resin that is slightly inferior in weather resistance, although the elongation and strength of the coating film formed from the wood paint are satisfied, so the weather resistance is grade 3. , The weather resistance was inferior to that of the urethane-modified acrylic resin of Test Example 1.
試験例４は、試験例１の木材用塗料から紫外線吸収剤を除いた木材用塗料である。試験例１の木材用塗料と比較すると、紫外線を透過してしまい、耐候性が３等級と劣るものであった。 Test Example 4 is a wood paint obtained by removing an ultraviolet absorber from the wood paint of Test Example 1. Compared with the wood paint of Test Example 1, ultraviolet rays were transmitted, and the weather resistance was inferior to the third grade.
試験例５は、試験例１の木材用塗料からバインダー樹脂を変更した木材用塗料である。試験例５のバインダー樹脂は、ポリエステル樹脂であり、有機溶媒溶解樹脂を使用した。バインダー樹脂の平均分子量は、約１８，０００であり、ガラス転移温度は、約−１０℃であった。試験例５の木材用塗料は、塗膜の伸び率が１００％を超えているものの、塗膜の強度が満たされないため、耐候性は５等級であった。 Test Example 5 is a wood paint in which the binder resin is changed from the wood paint of Test Example 1. The binder resin of Test Example 5 was a polyester resin, and an organic solvent-soluble resin was used. The average molecular weight of the binder resin was about 18,000, and the glass transition temperature was about −10 ° C. In the wood paint of Test Example 5, although the elongation rate of the coating film exceeded 100%, the strength of the coating film was not satisfied, so the weather resistance was 5th grade.
試験例６は、試験例１の木材用塗料からバインダー樹脂を変更した木材用塗料である。試験例６のバインダー樹脂は、ポリエステル樹脂であり、有機溶媒溶解樹脂を使用した。バインダー樹脂の平均分子量は、約１８，０００であり、ガラス転移温度は、約−３５℃であった。試験例６の木材用塗料は、塗膜の伸び率が１００％を超えているものの、塗膜の強度が満たされないため、耐候性は５等級であった。 Test Example 6 is a wood paint in which the binder resin is changed from the wood paint of Test Example 1. The binder resin of Test Example 6 was a polyester resin, and an organic solvent-soluble resin was used. The average molecular weight of the binder resin was about 18,000, and the glass transition temperature was about −35 ° C. In the wood paint of Test Example 6, although the elongation rate of the coating film exceeded 100%, the strength of the coating film was not satisfied, so the weather resistance was 5th grade.
試験例７は、試験例１の木材用塗料からバインダー樹脂を変更した木材用塗料である。試験例７のバインダー樹脂は、ポリエステルポリオール樹脂とイソシアネート樹脂Ａ（ヘキサメチレンジイソシアネート）からなる、ウレタン樹脂であり、それぞれ有機溶媒溶解樹脂を使用した。バインダー樹脂の平均分子量は、約５０，０００であり、ガラス転移温度は、約１２℃であった。試験例７の木材用塗料は、塗膜の強度が２０Ｎ／ｍｍ2を超えるものの、塗膜の伸び率が２５％を満たさず、硬くて脆いものであった。このため、耐候性試験において、塗膜に割れが多く発生したため、耐候性は５等級であった。 Test Example 7 is a wood paint in which the binder resin is changed from the wood paint of Test Example 1. The binder resin of Test Example 7 was a urethane resin composed of a polyester polyol resin and an isocyanate resin A (hexamethylene diisocyanate), and an organic solvent-soluble resin was used for each. The average molecular weight of the binder resin was about 50,000, and the glass transition temperature was about 12 ° C. In the wood paint of Test Example 7, although the strength of the coating film exceeded 20 N / mm 2 , the elongation rate of the coating film did not satisfy 25%, and it was hard and brittle. Therefore, in the weather resistance test, many cracks were generated in the coating film, and the weather resistance was 5th grade.
試験例８は、試験例１の木材用塗料からバインダー樹脂を変更した木材用塗料である。試験例７のバインダー樹脂は、ポリエステルポリオール樹脂とイソシアネート樹脂Ｂ（ジフェニルメタンジイソシアネート）からなる、ウレタン樹脂であり、それぞれ有機溶媒溶解樹脂を使用した。バインダー樹脂の平均分子量は、約５０，０００であり、ガラス転移温度は、約１５℃であった。紫外線吸収剤は、複数種の組み合わせではなく、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤の１種類のみを使用した。試験例８の木材用塗料は、木材用塗料から形成された塗膜のその強度が２０Ｎ／ｍｍ2を超えるものの、塗膜の伸び率が２５％を満たさず、硬くて脆いものであり、また、図２に示す如く、紫外線域の吸収幅がやや狭い（１９０〜３５０ｎｍ）ため、耐候性は５等級であった。 Test Example 8 is a wood paint in which the binder resin is changed from the wood paint of Test Example 1. The binder resin of Test Example 7 was a urethane resin composed of a polyester polyol resin and an isocyanate resin B (diphenylmethane diisocyanate), and an organic solvent-soluble resin was used for each. The average molecular weight of the binder resin was about 50,000, and the glass transition temperature was about 15 ° C. As the ultraviolet absorber, only one type of benzotriazole-based ultraviolet absorber was used, not a combination of a plurality of types. In the wood paint of Test Example 8, although the strength of the coating film formed from the wood paint exceeds 20 N / mm 2 , the elongation rate of the coating film does not satisfy 25%, and it is hard and brittle. As shown in FIG. 2, since the absorption width in the ultraviolet region was rather narrow (190 to 350 nm), the weather resistance was 5th grade.
試験例９は、他社製市販品の木材用塗料であり、アクリルポリオール樹脂とイソシアネート樹脂Ａ（ヘキサメチレンジイソシアネート）からなるウレタン変性アクリル樹脂が使用されているものである。分光透過率曲線は図３に示すように、紫外線域の吸収幅が狭い（１９０〜３００ｎｍ）ものであった。試験例９の木材用塗料は、木材用塗料から形成された塗膜のその強度が２０Ｎ／ｍｍ2を超えるものの、塗膜の伸び率が２５％を満たさず、硬くて脆いものであり、また、紫外線域の吸収幅が狭く、耐候性試験において、塗膜に亀裂も入り、耐候性は５等級であった。 Test Example 9 is a commercially available wood paint manufactured by another company, in which a urethane-modified acrylic resin composed of an acrylic polyol resin and an isocyanate resin A (hexamethylene diisocyanate) is used. As shown in FIG. 3, the spectral transmittance curve had a narrow absorption width in the ultraviolet region (190 to 300 nm). The wood paint of Test Example 9 has a coating film formed from the wood paint having a strength of more than 20 N / mm 2 , but the elongation rate of the coating film does not satisfy 25%, and it is hard and brittle. The absorption width in the ultraviolet region was narrow, and in the weather resistance test, the coating film was cracked and the weather resistance was 5th grade.
試験例１０は、第２実施形態に係る木材用塗料であり、下塗塗料がウレタン変性アルキド樹脂であり、上塗塗料がウレタン変性アクリル樹脂である。着色顔料は、下塗塗料と上塗塗料に添加され、紫外線吸収剤は、上塗塗料に２種類の紫外線吸収剤とＨＡＬＳを添加したものである。第２実施形態に係る木材用塗料から形成された塗膜は、密着力が１８．２Ｎ／ｍｍ2、伸びが６３．３％であり、耐候性が０等級の優れたものであった。 Test Example 10 is a wood paint according to the second embodiment, the undercoat paint is a urethane-modified alkyd resin, and the topcoat paint is a urethane-modified acrylic resin. The coloring pigment is added to the undercoat paint and the topcoat paint, and the ultraviolet absorber is a topcoat paint to which two kinds of ultraviolet absorbers and HALS are added. The coating film formed from the wood paint according to the second embodiment had an adhesion of 18.2 N / mm 2 and an elongation of 63.3%, and had an excellent weather resistance of 0 grade.
試験例１〜１０の結果から以下のことを把握することができる。 The following can be grasped from the results of Test Examples 1 to 10.
実施形態の木材用塗料は、実施形態の木材用塗料から形成される塗膜の伸び率が２５〜１００％であることにより、木材の伸縮に対して追従することができる。このため、経時的な塗膜の剥がれや欠損を抑制し、耐候性の向上を図ることができる。より好ましくは、塗膜の伸び率は、３０〜７０％である。 The wood paint of the embodiment can follow the expansion and contraction of the wood because the elongation rate of the coating film formed from the wood paint of the embodiment is 25 to 100%. Therefore, it is possible to suppress peeling and chipping of the coating film over time and improve weather resistance. More preferably, the elongation rate of the coating film is 30 to 70%.
ここで、実施形態の木材用塗料から形成される塗膜の強度が５〜２０Ｎ／ｍｍ2であることにより、木材から剥がれ難く、木材の伸縮に対して追従することができる。このため、経時的な塗膜の剥がれや欠損を抑制し、耐候性の向上を図ることができる。より好ましくは、塗膜の強度は、１０〜２０Ｎ／ｍｍ2である。 Here, since the strength of the coating film formed from the wood paint of the embodiment is 5 to 20 N / mm 2, it is difficult to peel off from the wood and can follow the expansion and contraction of the wood. Therefore, it is possible to suppress peeling and chipping of the coating film over time and improve weather resistance. More preferably, the strength of the coating film is 10 to 20 N / mm 2 .
以下には、実施形態から把握されるその他の技術的思想について記載する。 The following describes other technical ideas grasped from the embodiments.
バインダー樹脂の平均分子量が、２０，０００〜５０，０００であることを特徴とする木材用塗料。これによれば、木材用塗料は、塗装作業性に優れ、木材用塗料から形成される塗膜の伸び率にも優れるものとすることができる。 A wood paint having an average molecular weight of a binder resin of 20,000 to 50,000. According to this, the wood paint is excellent in coating workability, and the elongation rate of the coating film formed from the wood paint can also be excellent.
バインダー樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）が、−３０〜１０℃であることを特徴とする木材用塗料。これによれば、木材用塗料は、木材用塗料から形成される塗膜が木材の伸縮に追従することができる可撓性を有し、適度な可撓性により塗膜への汚れの付着が少なく、塗膜の美観を保つことができる。 A wood paint having a glass transition temperature (Tg) of a binder resin of -30 to 10 ° C. According to this, the wood paint has a flexibility that allows the coating film formed from the wood paint to follow the expansion and contraction of the wood, and the appropriate flexibility prevents stains from adhering to the coating film. There are few, and the appearance of the coating film can be maintained.
屈折率が低い（屈折率：１．５０未満）有機フィラー系艶消し剤と、屈折率が高い（屈折率：１．５０以上）無機フィラー系艶消し剤と、を含有することを特徴とする木材用塗料。これによれば、木材用塗料は、少ない添加量の艶消し剤で効率よく塗膜の艶を低下させることができる。 It is characterized by containing an organic filler-based matting agent having a low refractive index (refractive index: less than 1.50) and an inorganic filler-based matting agent having a high refractive index (refractive index: 1.50 or more). Wood paint. According to this, the wood paint can efficiently reduce the gloss of the coating film with a small amount of the matting agent added.
木材用塗料は、上塗塗料と下塗塗料ととから構成され、上塗塗料のバインダー樹脂がアクリル樹脂を含有するものであり、下塗塗料のバインダー樹脂がアルキド樹脂を含有するものであることを特徴とする木材用塗料。これによれば、アルキド樹脂が木材への密着性に優れ、アクリル樹脂が耐光性に優れるため、木材用塗料から形成される塗膜は、耐候性に優れるものとすることができる。 The wood paint is composed of a top coat paint and an undercoat paint, and the binder resin of the top coat paint contains an acrylic resin, and the binder resin of the undercoat paint contains an alkyd resin. Wood paint. According to this, since the alkyd resin has excellent adhesion to wood and the acrylic resin has excellent light resistance, the coating film formed from the wood paint can have excellent weather resistance.
アクリル樹脂がウレタン変性アクリル樹脂であり、アルキド樹脂がウレタン変性アルキド樹脂であることを特徴とする木材用塗料。これによれば、ウレタン変性アルキド樹脂がウレタンの特性により木材への密着性により優れ、ウレタン変性アクリル樹脂が耐光性に優れるため、木材用塗料から形成される塗膜は、耐候性により優れるものとすることができる。 A wood paint characterized in that the acrylic resin is a urethane-modified acrylic resin and the alkyd resin is a urethane-modified alkyd resin. According to this, the urethane-modified alkyd resin has excellent adhesion to wood due to the characteristics of urethane, and the urethane-modified acrylic resin has excellent light resistance. Therefore, the coating film formed from the wood paint has excellent weather resistance. can do.
バインダー樹脂がアルキド樹脂を含有するものである下塗塗料と、バインダー樹脂がアクリル樹脂を含有するものである上塗塗料、からなる木材用塗料セット。これによれば、木材用塗料セットによって塗装された塗膜は、耐候性に優れたものとすることができる。 A wood paint set consisting of an undercoat paint in which the binder resin contains an alkyd resin and a topcoat paint in which the binder resin contains an acrylic resin. According to this, the coating film painted by the wood paint set can be made excellent in weather resistance.
バインダー樹脂がアルキド樹脂を含有するものである下塗塗料を塗装する工程と、バインダー樹脂がアクリル樹脂を含有するものである上塗塗料を塗装する工程、からなる木材の塗装方法。これによれば、塗装された塗膜は、耐候性に優れたものとすることができる。 A wood coating method comprising a step of applying an undercoat paint in which the binder resin contains an alkyd resin and a step of applying a topcoat paint in which the binder resin contains an acrylic resin. According to this, the painted coating film can be made excellent in weather resistance.
Claims (4)
屈折率が低い（屈折率：１．５０未満）有機フィラー系艶消し剤と、屈折率が高い（屈折率：１．５０以上）無機フィラー系艶消し剤と、を含有し、
バインダー樹脂がアクリル樹脂を含有するものであることを特徴とする木材用塗料。 Coating film made shape, an elongation 25% to 100%, a wood paint the intensity 5~20N / mm 2,
It contains an organic filler-based matting agent having a low refractive index (refractive index: less than 1.50) and an inorganic filler-based matting agent having a high refractive index (refractive index: 1.50 or more).
A wood paint characterized in that the binder resin contains an acrylic resin.
該木材用塗料が上塗塗料と下塗塗料とから構成され、The wood paint is composed of a top coat paint and an undercoat paint.
該上塗塗料は、屈折率が低い（屈折率：１．５０未満）有機フィラー系艶消し剤と、屈折率が高い（屈折率：１．５０以上）無機フィラー系艶消し剤と、を含有し、バインダー樹脂がアクリル樹脂を含有し、The topcoat paint contains an organic filler-based matting agent having a low refractive index (refractive index: less than 1.50) and an inorganic filler-based matting agent having a high refractive index (refractive index: 1.50 or more). , The binder resin contains acrylic resin,
該下塗塗料は、バインダー樹脂がアルキド樹脂を含有する、In the undercoat paint, the binder resin contains an alkyd resin.
ことを特徴とする木材用塗料。A wood paint that is characterized by that.
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