JPH09137119A - 非汚染塗料組成物 - Google Patents
非汚染塗料組成物Info
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- JPH09137119A JPH09137119A JP30024895A JP30024895A JPH09137119A JP H09137119 A JPH09137119 A JP H09137119A JP 30024895 A JP30024895 A JP 30024895A JP 30024895 A JP30024895 A JP 30024895A JP H09137119 A JPH09137119 A JP H09137119A
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Abstract
リリース効果を有し、かつ、強固でありながら脆くなら
ず、油性汚れの染み込み抵抗性に優れ、耐候性等の塗膜
特性も優れた非汚染性塗料組成物を提供すること。 【解決手段】ポリオール成分100部に対し、アルキレ
ンオキサイド鎖、好ましくはエチレンオキサイド鎖を含
有するアルコキシシラン化合物を0.1〜20部、アル
キルシリケートまたはこれらの縮合物を1〜40部、お
よびポリイソシアネート化合物をOH/NCO当量比が
0.6〜1.5となるように配合する。
Description
器タイル、コンクリート、サイディングボード、押出成
形板、プラスチック等の各種素材の表面仕上げに使用さ
れる非汚染塗料組成物に係るものである。
保護、意匠性の付与および、美観の向上のため塗装仕上
げが行われている。特に、近年フッソ樹脂塗料、アクリ
ルシリコン樹脂塗料あるいはアクリルウレタン樹脂塗料
等の高耐久性塗料の出現により、躯体の保護においては
大きな進歩を遂げた。しかしながら、これら高耐久性塗
料では、その優れた耐久性により、かえって塗膜表面の
汚染の問題がクローズアップされる結果となった。すな
わち、これら高耐久性塗料以前の塗料によって形成され
る塗膜は、太陽光の紫外線によって表面が劣化し、汚染
物質の付着が生じたとしても、塗膜表面の劣化部分と共
に剥落除去されていたのであるが、塗膜の耐久性が向上
したため、塗膜表面の劣化剥落の機構が機能できなくな
ったのである。特に最近は都心や都市近郊部において、
自動車等からの排出ガスにより、大気中に油性の汚染物
質が浮遊している状況で、それら油性の汚染物質が、高
耐久性塗料から形成された塗膜表面に付着した場合に
は、著しいすす状あるいはすじ状の汚染を生じ、都市景
観の向上のため施した塗装仕上げが、意味をなさない場
合があった。
着した油性の汚染物質を降雨時の雨水が塗膜表面に広が
る作用によって、剥離し洗い流してしまう非汚染形塗料
が各種発表されている。例えば、特開平4−37017
6号公報には、ポリアルキレンオキサイドセグメントな
どの親水性セグメントとポリシロキサンなどの疎水性セ
グメントとを含むセグメント化ポリマーを塗料に含める
ことで、塗膜表面に疎水性と親水性を同時に付与し、汚
染物質の付着の抑制および降雨による洗浄効果を期待し
たものがある。塗膜表面の親水性は、例えば図1のよう
な、塗膜表面の水に対する接触角に表れ、この値が小さ
いものほど親水性塗膜であると言える。この塗膜表面の
親水性により、降水等に由来する水が塗膜と汚染物質と
の界面に浸透、流入し、その水とともに汚染物質を洗い
流す効果(ソイルリリース効果)が得られるものであ
る。
いては、雑誌「表面」Vol.32No.6(199
4)第55〜61頁に、「コーティング材料としてのシ
リコーン系ポリマーの表面特性」として、前記、特開平
4−370176の発明者自身により紹介されており、
塗膜表面の親水性/疎水性の変換がモルフォロジー変化
によって生じることが以下のように記載されている。親
水性セグメントであるアシルウレタン結合と疎水性セグ
メントであるシロキサン結合とが隣接した構造のシリコ
ーンマクロモノマーを合成し、その共重合体(シリコー
ンマクロモノマー20wt%含有)の膜表面における、
親水性/疎水性それぞれのセグメントの配向状態と塗膜
表面の雰囲気との関係について検討を行った結果、共重
合体膜表面の初期の水との接触角は90°であったが、
その塗膜の室温で2週間水浸漬した後は74°とシリコ
ーンを含まない系よりも低く、表面が親水性となり、次
いで1週間放置・乾燥すると水との接触角は回復し、疎
水性となる傾向を示した。比較サンプルとするシリコー
ンマクロモノマーを含まないアクリル共重合体膜では、
このような現象は示さずシリコーンマクロモノマーの構
造に起因するものと推定できる。また、乾燥後の表面
(DRY)と2週間水浸漬直後の表面(WET)とのE
SCAによる深さ方向の分析を行った結果、親水性セグ
メントの表面での濃度を示す元素としてN、疎水性セグ
メントの表面での濃度を示す元素としてSiを選択して
元素分析を行い、両者の濃度比により塗膜表層の状態を
考察すると、塗膜表面の環境が疎水性の場合はシリコー
ンセグメントが表面に濃縮され、逆に親水性となる場合
はアシルウレタンセグメントが濃縮されるモルフォロジ
ー変化が生じていることが推測された。
水性セグメント部の塗膜表面への局在化に引っ張られる
ように、塗膜表面近辺に局在化した親水性部が、塗膜表
面環境、すなわち降雨等により水が存在する場合に、塗
膜表面へと移行して局在化するというモルフォロジー変
化を示すものである。しかしながら、上記文献にも記載
されているように、実際に塗膜表面の疎水性から親水性
へのモルフォロジー変化は即時に行われるものではな
く、塗膜表面への降雨がある程度長期にわたり、表面と
水との接触時間が長い場合において、徐々に親水性へと
移行することができるものである。
合、つまり晴天が続いた場合には、塗膜表面は疎水性へ
と逆行していく為、塗膜表面が親水性へ移行するために
は、再度長期間水と接触する必要がある。これを防止す
る方策の一つとして、モルフォロジー変化を生じやすく
するため、塗膜形成用ポリマーのガラス転移点を低く設
定する方法があるが、そうすれば表面硬度が低下する結
果、ソイルリリース効果による洗い流しの不可能な塵埃
の物理的付着を招き、かえって永久的な汚染につながる
ことになる。
WO94/06870号公報)には、塗料中にオルガノ
シリケートを混合し、それらの反応によって塗膜表面に
親水性化、硬度の向上の双方を図った方法が示されてい
る。一般にオルガノシリケートは、〔化2〕に示される
ような反応が進行し、このような反応で生ずるシラノー
ル基やシロキサン結合が塗膜表面の親水性の要因とな
る。従って、塗膜表面の親水性化、硬度の向上のために
は第一段階の酸触媒の存在による加水分解反応が律速と
なる。このような理由から上記塗料においては、当該オ
ルガノシリケートの反応を進行させるために、酸などの
表面処理が必要となる。実際の建物外壁への塗装を考慮
すると、酸性雨などにより、反応は進行すると考えられ
るが、前述同様、ソイルリリース効果を十分に発揮する
に必要な親水性表面となるには、塗膜形成後かなりの長
期間を必要とする。
は、アクリルシリコン樹脂にオルガノシリケートを混合
し、親水性塗膜を得る方法が示されている。アクリルシ
リコン樹脂は、その硬化に寄与する官能基が、オルガノ
シリケートと類似した加水分解性シリル基であるため硬
化機構も同様であり、従って、塗膜形成のためには通
常、酸または塩基が硬化触媒として混合される。これら
の触媒は当該オルガノシリケートの反応も同時に進行さ
せるため、塗膜表面の親水化は比較的早く達成される。
しかしながら、特開平6−145453号公報記載のよ
うに、本来その分子中の一部に加水分解性シリル基を含
有させ、塗膜の架橋度合いを調整するアクリルシリコン
樹脂に対して、架橋部位の多いオルガノシリケートを多
量に配合すると、塗膜の架橋密度が大きくなりすぎ、塗
膜が脆くなると共に、イオン結合性が強く、酸または塩
基による加水分解性の高いシロキサン結合が多数導入さ
れる結果、塗膜の耐薬品性の低下を招き、これらの結果
として塗膜の耐候性が低下する。従って、塗膜の親水性
向上のためにはオルガノシリケートの多量配合が必要で
あるが、多量に入れると塗膜物性が損なわれるという矛
盾があった。
非汚染型塗料によって形成される塗膜のうち、表面の親
水性化に長期を要するものは、塗膜形成後の初期におけ
る非汚染性の低さから、塗装工事施工終了後、ごく短期
間において雨筋汚れ等を生じる結果となる。本来、非汚
染型塗料とは汚染しないことをその効果とするものであ
り、また、使用するユーザー、塗装工事を依頼する施主
は、その効果を期待しているものである。従って、塗膜
形成後初期であっても、汚れの発生を生じることは、こ
れらユーザーや施主の期待を一時的にせよ裏切るもので
あり、また長期間においての非汚染効果にまで不安感を
与えるものとなる。さらに、従来からの非汚染塗料では
降雨による汚染物質の流下を主目的とするあまりに、一
度付着した汚れの染み込み抵抗性に劣り、長期にわたっ
て降雨が無かった場合には、塗膜中に油性汚れが浸透し
て、もはや降雨によっては流下困難な汚れが残ってしま
うことが判明した。
の塗膜形成後に生ずる作用により、初めて塗膜が親水性
となるのではなく、塗膜形成直後より、その表面が親水
性を発揮し、汚染物質を洗い流すオイルリリース効果を
有し、かつ、特定の架橋構造により、強固でありながら
脆くならず、油性汚れの染み込み抵抗性にも優れ、耐候
性、その他の塗膜物性の良好な非汚染型の塗膜を提供す
る非汚染塗料用組成物を得ることである。
料組成物に係るものである。即ち、(A)重量平均分子
量で5000〜80000、水酸基価が20〜150
(KOHmg/g)のポリオールが、固形分100重量
部に対して、(B)繰り返し単位が2〜40の、アルキ
レンオキサイド鎖を含有する、重量平均分子量150〜
3500のアルコキシシラン化合物が、固形分で0.1
〜20重量部、(C)一般式
少なくとも一方が固形分で1〜40重量部、(D)ポリ
イソシアネートが、(A)のポリオールの水酸基に対し
て、OH/NCO比率で0.6〜1.5となるように含
有されていることを特徴とする非汚染塗料組成物に関す
る。
のポリオールを含有する成分、硬化剤として前記
(B)のアルコキシシラン化合物、(C)のアルキルシ
リケートまたはこれらの縮合物の少なくとも一方、
(D)ポリイソシアネートを含有する成分の、主剤と硬
化剤より構成される2パックからなり、使用時に(A)
の固形分100重量部に対して、固形分換算で(B)が
0.1〜20重量部、(C)が1〜40重量部となり、
かつ(D)が、(A)成分の水酸基に対して、OH/N
CO比率で0.6〜1.5となるように主剤と硬化剤を
混合する非汚染塗料組成物に関する。
してアクリルポリオールを使用することが好ましく、
(B)はアルキレンオキサイド鎖としてエチレンオキサ
イド鎖であり片末端が水酸基であるアルコキシシランが
好ましく、(C)は、テトラメチルシリケート、テトラ
エチルシリケートの少なくとも1種を使用したアルキル
シリケートが好ましい。
ネートはケトン系溶剤を5重量%以上含有する溶剤に溶
解していることが好ましい。ケトン系溶剤のみに溶解し
ても構わない。
料(E)を含有したものであることも好ましく、艶消し
塗膜とするために体質顔料を配合することも可能であ
る。
基づき詳細に説明する。(A)のポリオールは、ポリウ
レタン技術分野において一般的に使用されるオリゴマー
ポリオールを意味し、硬化剤であるポリイソシアネート
と混合・反応することにより、非汚染塗料組成物より形
成される非汚染塗膜において、塗膜形成主要素となるも
のである。
テルポリオール、ポリエステルポリオール、アクリルポ
リオール等がある。ポリエーテルポリオール類としては
エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレ
ングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、
トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、グル
コース、ソルビトール、シュークロース等の多価アルコ
ールの1種又は2種以上にプロピレンオキサイド、エチ
レンオキサイド、ブチレンオキサイド、スチレンオキサ
イド等の1種又は2種以上を付加して得られるポリオー
ル類、および、前記多価アルコールにテトラヒドロフラ
ンを開環重合により付加して得られるポリオキシテトラ
メチレンポリオール類がある。
ングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオー
ル、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、シクロヘキ
サンジメタノール、グリセリン、トリメチロールプロパ
ン、ペンタエリスリトールあるいはその他の低分子量多
価アルコールの1種又は2種以上とグルタル酸、アジピ
ン酸、ピメリン酸、スペリン酸、セバシン酸、テレフタ
ル酸、イソフタル酸、ダイマー酸、水添ダイマー酸ある
いはその他の低分子ジカルボン酸やオリゴマー酸の1種
又は2種以上との縮合重合体、プロピオラクトン、カプ
ロラクトン、バレロラクトン等の環状エステル類の開環
重合体等のポリオール類が例示できる。
ル酸β−ヒドロキシエチル、アクリル酸β−ヒドロキシ
プロピル、アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、アクリ
ル酸β−ヒドロキシブチル、アクリル酸4−ヒドロキシ
ブチル、アクリル酸β−ヒドロキシペンチル等のアクリ
ル酸のヒドロキシアルキルエステル又はメタクリル酸の
同様なヒドロキシアルキルエステル、さらにグリセリ
ン、トリメチロールプロパン等の多価アルコールのアク
リル酸モノエステル又はこれらと同様なメタクリル酸モ
ノエステル、N−メチロールアクリルアミド又はN−メ
チロールメタクリルアミド等の水酸基を有するモノエチ
レン性不飽和モノマーを共重合モノマーとした1分子中
に2以上の水酸基を有するアクリルポリールが使用でき
る。
ポキシポリオール、ポリブタジエンポリオール、ポリイ
ソプレンポリオール、ポリエステル−ポリエーテルポリ
オール、アクリル、スチレン等の単量体をビニル付加な
いし分散せしめたポリマーポリオール、ウレア分散ポリ
オール、カーボネートポリオール等が本発明のポリオー
ルとして使用することが可能である。特に、本発明の組
成物から形成される非汚染塗膜の耐候性を考慮した場合
には、アクリルポリオールが望ましい。
は、重量平均分子量にて5000〜80000、好まし
くは20000〜60000である。分子量が5000
より小さくなる場合には、塗膜の硬化性、耐久性が劣
り、80000より大きくなる場合には、塗膜の仕上が
り性が十分ではない。
0〜150(KOHmg/g)、好ましくは30〜10
0(KOHmg/g)である。水酸基価が20未満の場
合は、塗膜の耐久性、耐汚染性が十分でなく、150を
越える場合は、塗膜の耐久性、可撓性が十分でない。
−10℃〜150℃、好ましくは10℃〜100℃であ
る。−10℃より低い時は汚染除去性、汚染回復性が劣
り、150℃より高い時は可撓性、耐久性が劣ることに
なる。
ンオキサイド鎖を含有するアルコキシシラン化合物(以
下(B)成分という)は、アルキレンオキサイド基の繰
り返し単位と、少なくとも1個以上のアルコキシシリル
基を有する化合物である。かかる(B)成分のアルキレ
ンオキサイド基繰り返し単位は、そのアルキレン部分の
炭素数は2〜4であり、繰り返し数は2〜40、好まし
くは2〜20である。
リル基であってもよく、一端がアルコキシシリル基であ
って他端がその他の官能基であってもよい。このような
片末端に有することのできる官能基としては、例えば、
ビニル基、ヒドロキシル基、エポキシ基、アミノ基、イ
ソシアネート基、メルカプト基などが挙げられる。ま
た、該官能基は、アルコキシシリル基との間にウレタン
結合、尿素結合、シロキサン結合、アミド結合等を介し
て結合されたものであっても良い。このような(B)成
分は、例えば、ポリアルキレンオキサイド鎖含有化合物
と、アルコキシシリル基含有化合物(以下カップリング
剤という。)を反応させて合成したものが使用できる。
物は、分子量が150〜3500が好ましく、200〜
1500がさらに好ましい。分子量が150未満の場
合、最終的に得られる硬化塗膜の親水性に劣り、降雨に
よる汚染物質の洗浄効果が得られず、分子量が3500
を越える場合、塗膜の耐水性や硬度が低下する。このよ
うなポリアルキレンオキサイド鎖含有化合物としては、
ポリエチレングリコール、ポリエチレン−プロピレング
リコール、ポリエチレン−テトラメチレングリコール、
ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプ
ロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリオキシ
エチレンジグリコール酸、ポリエチレングリコールビニ
ルエーテル、ポリエチレングリコールジビニルエーテ
ル、ポリエチレングリコールアリルエーテル、ポリエチ
レングリコールジアリルエーテルなどが挙げられる。ま
た、該ポリアルキレンオキサイド鎖含有化合物は、1種
もしくは2種以上の組み合わせから選択することができ
る。
中に、少なくとも1個以上のアルコキシシリル基とその
ほかの置換基を有する化合物である。カップリング剤と
しては具体的には、例えば、β−(3、4エポキシシク
ロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシド
キシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキ
シプロピルトリエトキシシラン、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、N−
β(アミノエチル)γ−アミノプロピルメチルトリメト
キシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、
γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、イソシアネー
ト官能性シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメト
キシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエト
キシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシ
シランなどが挙げられる。
が、ポリアルキレンオキサイド鎖含有化合物とカップリ
ング剤とを別々に用意し、例えば重合性二重結合を有す
る各化合物についてはラジカル重合開始剤を用いて共重
合させる他、アミノ基/エポキシ基、イソシアネート基
/水酸基またはイソシアネート基/アミノ基等の付加反
応など公知の方法によって合成することができる。ま
た、第1級、または第2級アミノ基等の活性水素基を有
するアルコキシシリル化合物にエチレンオキサイドを開
環付加せしめる方法によっても合成可能である。
場合は、重合性二重結合を有するポリアルキレンオキサ
イド鎖含有化合物の少なくとも1種以上と、カップリン
グ剤の少なくとも1種以上を非反応性の適当な溶媒中で
反応させて得る事ができる。この際、使用されるラジカ
ル重合開始剤としては、例えば、ベンゾイルパーオキサ
イド、ジクロルベンゾイルパーオキサイド、2,5−ジ
(パーオキシベンゾエート)ヘキシン−3、1,3−ビ
ス(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、t
−ブチルパーベンゾエートなどのパーエステル化合物、
アゾビスイソブチロニトリルおよびジメチルアゾブチレ
ートなどのアゾ化合物、および有機過酸化物などが挙げ
られる。
キサイド鎖含有化合物としては、例えば、ポリエチレン
グリコールビニルエーテルを用いることができ、カップ
リング剤には、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキ
シシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキ
シシランおよびγ−メタクリロキシプロピルトリエトキ
シシランなどを単独もしくは2種以上の組み合わせで使
用できる。
て、その反応比率は限定されないが、アミノ基/エポキ
シ基の当量比で0.1〜2の範囲で反応させることが好
ましい。アミノ基/エポキシ基の反応比率が、当量比で
0.1より小になると、アルコキシシリル基含有アクリ
ル樹脂との架橋反応またはポリアルキレンオキサイド鎖
含有カップリング剤自身の架橋反応が十分でなく、硬化
物の耐水性や耐薬品性が低下する。反応比率がそれぞれ
の当量比で2を超えると、硬化物の塗膜表面の親水性化
と耐候性が低下する。
より合成する場合、例えばポリアルキレンオキサイド鎖
含有化合物には、ポリエチレングリコールなどの末端に
ヒドロキシル基を有する化合物と、カップリング剤には
イソシアネート含有カップリング剤などのイソシアネー
ト基を有する化合物を混合し合成させる。この合成方法
においては、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジマ
レートまたはジオクチル錫ジマレートなどの反応触媒を
使用することも可能である。
いて、その反応比率は限定されないが、当量比で0.1
〜2の範囲で反応させることが好ましい。イソシアネー
ト基/水酸基の反応比率が、それぞれの当量比で0.1
以下になると、アルコキシシリル基含有アクリル樹脂と
の架橋反応またはポリアルキレンオキサイド鎖含有カッ
プリング剤自身の架橋反応が十分でなく、硬化物の耐水
性や耐薬品性が低下する。反応比率がそれぞれの当量比
で2を超えると、硬化物の塗膜表面の親水性化と耐候性
が低下する。
サイド鎖がエチレンオキサイド鎖であり片末端が水酸基
であるものが、本発明の非汚染効果、すなわち耐汚染性
ならびに染み込み抵抗性等が高いため最も好ましい。
脂固形分100重量部に対し、固形分で0.1〜20重
量部、好ましくは0.2〜10重量部である。0.1重
量部未満では得られる硬化物の親水性が充分でなく、2
0重量部を越えると、樹脂との相溶性、硬化物の耐水性
などが劣る結果となる。
〔化1〕で表されるアルキルシリケート、これらの縮合
物(以下、(C)成分という)は、例えば、テトラメチ
ルシリケート、テトラエチルシリケート、テトラ−n−
プロピルシリケート、テトラ−i−プロピルシリケート
から選択される1種以上が、また縮合物としては、上記
テトラアルキルシリケートを加水分解条件下にて縮合さ
せて得られるものから選択される1種以上があげられ
る。特にテトラメチルシリケート、テトラエチルシリケ
ートの少なくとも1種またはこれらの縮合物の使用が形
成された塗膜の可撓性と緻密性のバランスの点から好ま
しい。縮合物の縮合度は2〜20が好ましく、縮合度が
20以上になると、縮合物の粘度が上昇し、取扱が不便
になるとともにポリオールとの相溶性が悪くなり、塗料
に白濁を生じる結果となる。
分の樹脂固形分100重量部に対し、固形分で1〜40
重量部、好ましくは2〜20重量部が適当である。これ
は、1重量部未満では硬化塗膜の表面硬度が十分でな
く、汚染物質の物理的付着を招き、永久的な汚染が生
じ、40重量部を超えると、樹脂との相溶性、硬化物に
おける外観が低下したり、クラックが発生するといった
問題があるためである。
(以下(D)成分という)を配合して架橋硬化させ非汚
染塗膜を形成する。このような硬化剤としては、トルエ
ンジイソシアネート(TDI)、4,4’−ジフェニル
メタンジイソシアネート(pure MDI)、ポリメ
リックMDI、キシリレンジイソシアネート(XD
I)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ヘキ
サメチレンジイソシアネート(HMDI)、水素添加X
DI、水素添加MDI等のジイソシアネートモノマーを
アロファネート化反応、ビュレット化反応、2量化(ウ
レチジオン化)反応、3量化(イソシアヌレート化)反
応、アダクト化反応、カルボジイミド化反応等により誘
導体化した多官能性イソシアネート類、及びこれらの混
合物が使用可能である。さらに、これらのポリイソシア
ネート類はアルコール類、フェノール類、ε−カプロラ
クタム、オキシム類、活性メチレン化合物等の周知のブ
ロック剤を使用したブロックイソシアネートの形態での
使用も可能である。これらのポリイソシアネート、ブロ
ックイソシアネート化合物は活性水素を含有しない溶剤
による溶液として使用される。
との混合は、OH/NCO当量比で0.6〜1.5、好
ましくは0.8〜1.2となるような比率で行う。この
ときOH/NCO比が0.6より小さいと、塗膜の硬化
性、汚染回復性、耐久性が劣り、1.5より大きいと、
耐久性、硬化性、汚染除去性が劣る。
分は、使用時に各成分を混合することによって、非汚染
塗膜を形成することが可能であるが、通常は、(A)、
(B)、(C)成分を混合したものと、(D)成分の2
パック、(A)、(B)を混合したものと(C)、
(D)成分を混合したものの2パック、または(B)、
(C)、(D)成分を混合したものと、(A)成分の2
パックのいずれかの形態にて保管・流通され、使用時に
それら両者を最適なOH/NCO比となるような比率で
混合・使用に供される。特に(B)、(C)、(D)成
分を混合したものと、(A)成分の2パックタイプとし
たものの方が(B)、(C)成分の貯蔵安定性の面から
好ましい。またこの際には(D)成分の溶剤として、ア
セトン、メチルエチルケトン、2−ペンタノン、2−ヘ
キサノン、メチル−i−ブチルケトン、シクロヘキサノ
ン等の単独または混合物からなるケトン系溶剤を5重量
%以上含有する有機溶剤を使用したものが、貯蔵安定性
の点で優れている。特に、保存容器内に侵入する水分に
よりイソシアネート基が反応し、不活性化することを防
止するために、Additive TI(バイエル社
製)を添加することが好ましい。
用した場合は、(A)〜(D)成分を1パックとするこ
とが可能であり、この1パックタイプの塗料を使用した
場合は、塗装後加熱等によりブロック剤を解離させるこ
とによりNCOを発生させて塗膜を架橋・硬化させるこ
とができる。この場合に、イソシアネート基と水酸基の
反応促進のために通常使用される触媒を添加することが
好ましい。
(C)、(D)成分による透明(クリヤー)塗膜の他
に、着色顔料を配合して、着色(エナメル)塗膜として
もよい、このような着色顔料としては、酸化チタン、酸
化亜鉛、カーボンブラック、酸化第二鉄(べんがら)、
クロム酸鉛(モリブデードオレンジ)黄鉛、黄色酸化
鉄、オーカー、群青、コバルトグリーン等の無機系顔
料、アゾ系、ナフトール系、ピラゾロン系、アントラキ
ノン系、ペリレン系、キナクリドン系、ジスアゾ系、イ
ソインドリノン系、ベンツイミダゾール系、フタロシア
ニン系、キノフタロン系等の有機顔料が使用できる。
リン、タルク、沈降性硫酸バリウム、炭酸バリウム、ホ
ワイトカーボン、珪藻土等の体質顔料を併用することも
可能である。特に、艶消し塗膜を形成する場合には、塗
膜表面における非汚染効果を損なうことの最も少ないホ
ワイトカーボン、珪藻土を使用することが最適である。
なお、これらの無機質を塗料に添加する際に、粉体表面
をカップリング剤で処理したり、塗料にカップリング剤
を添加することは好ましい手段である。
とが可能な各種添加剤を本発明の効果に影響しない程度
に配合するとが可能である。このような添加剤として
は、可塑剤、防腐剤、防黴剤、防藻剤、消泡剤、レベリ
ング剤、顔料分散剤、沈降防止剤、たれ防止剤、艶消し
剤、紫外線吸収剤等があげられる。
徴をより明確にする。本実施例において使用した材料と
その特性は〔表1〕にまとめて示した。 (合成例1) ポリアルキレンオキサイド鎖含有カップリング剤1合成
例 加熱装置、撹拌器、還流装置、脱水装置、温度計を備え
た反応槽に、ポリエチレングリコール200(平均分子
量200;和光純薬(株)社製)20重量部と、イソシ
アネート含有シランであるY−9030(日本ユニカー
(株)社製)54.3重量部を、ジブチルスズジラウリ
レート0.05重量部とを仕込み、50℃にて8時間反
応させ、淡黄色のポリエチレンオキサイド鎖含有カップ
リング剤(1)を得た。このポリエチレンオキサイド鎖
含有カップリング剤の重量平均分子量は、ゲル浸透クロ
マトグラフィー(以下GPCという)のポリスチレン換
算により測定した結果800であった。
例 加熱装置、撹拌器、還流装置、脱水装置、温度計を備え
た反応槽に、ポリエチレングリコールグリシジルエーテ
ルであるエポライト40E(平均分子量170:共栄社
化学(株)社製)100重量部と、アミノ基含有シラン
であるA−1100(日本ユニカー(株)社製)63.
0重量部とを仕込み、50℃にて8時間反応させ、淡黄
色のポリエチレンンオキサイド鎖含有カップリング剤
(2)を得た。このポリエチレンオキサイド鎖含有カッ
プリング剤の重量平均分子量は、GPCのポリスチレン
換算により測定した結果、980であった。
8mmのアルミニウム板7枚に、SK#1000プライ
マー(エポキシ樹脂系プライマー、エスケー化研(株)
社製)を、乾燥膜厚が約30μmとなるようにスプレー
塗装し、気温20℃、湿度65%で8時間乾燥を行っ
た。次に表1に示した原料を使用して、表2の配合比率
のようにアクリルポリオール1を固形分で100重量部
に対して、酸化チタン42重量部を均一に混練し、これ
にポリエチレンオキサイド鎖含有カップリング剤1を
3.0重量部、テトラメチルシリケート1を10重量部
配合し、白色塗料の主剤を作製した。この主剤に対して
OH/NCO比率が1.0となるように、硬化剤として
ヘキサメチレンジイソシアネート3量体(イソシアヌレ
ートタイプ)を7.5重量部添加した非汚染塗料組成物
を、上記アルミニウム板のSK#1000プライマー表
面に、乾燥膜厚が25μmとなるようにスプレー塗装し
試験体とした。
K5400 7.1 塗膜の外観試験に準じ、塗膜の外観を評価し
た。
K5400 8.19耐水性試験に準じ、20℃の水中に1週間浸
漬処理した後、水を振り切り、気温20℃、湿度65%
で2時間乾燥させた後の塗膜の外観を評価した。
K5400 8.22耐酸性試験に準じ、20℃の5wt%硫酸水
溶液に1週間浸漬処理した後、塗膜面を水洗し、20℃
で2時間乾燥させた後の塗膜の外観を評価した。
K5400 8.21耐アルカリ性試験に準じ、20℃の5wt%
水酸化ナトリウム水溶液に1週間浸漬処理した後、塗膜
面を水洗し、20℃で2時間乾燥させた後の塗膜の外観
を評価した。
4時間(1日)、72時間(3日)および14日乾燥さ
せた後の塗膜表面に、0.2ccの脱イオン水を滴下
し、20℃にて滴下直後、1分後の接触角を協和界面科
学(株)社製CA−A型接触角測定装置にて測定した。
大阪府茨木市において南面向き45度傾斜にて屋外曝露
を実施し、初期と6ヵ月後の明度差(△L値)を、東京
電色(株)社製TC−1800型色差計用いて測色し
た。
K5400 8.10 耐汚染性試験に準じ、塗膜面に15重量%
のカーボンブラック水分散ペースト液を、直径20m
m、高さ5mmとなるように滴下し、50℃の恒温室中
に2時間放置した。その後、流水中にて洗浄し、塗膜表
面の汚染の程度を目視により評価した。
めて示してあるが、本発明の実施例1による硬化後の塗
膜は、外観評価、耐水性、耐酸性、耐アルカリ性評価い
ずれについても異常は見られず良好な塗膜状態であっ
た。水に対する接触角は、1日後の測定では滴下直後が
68゜、1分後が62゜、3日後の測定では滴下直後が
58゜、1分後が52゜、14日後の測定では滴下直後
が58゜、1分後が52゜であり、何れも比較例より1
日後、3日後等の初期の時点で接触角が低く、塗膜の初
期の親水性が優れていることを示している。また、耐汚
染性評価では、ΔL値が−1.9であり、良好な耐汚染
性が得られた。さらに、汚れの染み込み抵抗性試験では
痕跡は認められなかった。したがって付着した汚れは塗
膜表面にのみ存在し、塗装直後においても降雨によって
完全に流下することができる優れた非汚染塗料であるこ
とが証明された。
施例1に準じて混合物を作製し、実施例1と同様の評価
を行ったところ、表3のような結果となり、何れも比較
例より1日後、3日後等の初期の時点で接触角が低く、
いずれの塗膜も初期の親水性が優れていることを示して
いる。また、耐汚染性および汚れの染み込み性評価にお
いても良好な結果が得られた。
リエチレンオキサイド鎖含有カップリング剤1の代わり
に、ポリエチレングリコール1を使用した以外は実施例
1と同様にして評価を行ったところ、表3のような結果
となり、塗膜の耐水性、耐酸性、耐アルカリ性試験にお
いて艶引けを生じた。さらに初期における接触角の低下
は実施例ほどではなく、耐汚染性および汚れの染み込み
性評価においても良好な結果が得られなかった。
リエチレンオキサイド鎖含有カップリング剤1の代わり
に、ポリエチレングリコール1を使用した以外は実施例
4と同様にして評価を行ったところ、表3のような結果
となり、硬化後の塗膜が艶引けし、塗膜の耐水性、耐酸
性、耐アルカリ性試験においても艶引けを生じた。さら
に初期における接触角の低下は実施例ほどではなく、耐
汚染性および汚れの染み込み性評価においても良好な結
果が得られなかった。
リエチレンオキサイド鎖含有カップリング剤1の代わり
に、ポリエチレングリコール2を使用した以外は実施例
3と同様にして評価を行ったところ、表3のような結果
となり、塗膜の耐水性、耐酸性、耐アルカリ性試験にお
いて艶引けを生じた。さらに初期における接触角の低下
は実施例ほどではなく、耐汚染性および汚れの染み込み
性評価においても良好な結果が得られなかった。
リエチレンオキサイド鎖含有カップリング剤1の代わり
に、ポリエチレングリコール2を使用した以外は実施例
1と同様にして評価を行ったところ、表3のような結果
となり、塗膜の耐水性、耐酸性、耐アルカリ性試験にお
いて艶引けを生じた。さらに初期における接触角の低下
は実施例ほどではなく、耐汚染性および汚れの染み込み
性評価においても良好な結果が得られなかった。
クリルポリオール2に、エチルシリケート1、硬化剤、
添加剤を配合し、実施例1と同様にして評価を行ったと
ころ、表3のような結果となり塗膜の耐水性、耐酸性、
耐アルカリ性に異常はなかったが、初期における接触角
の低下は実施例ほどではなく、耐汚染性および汚れの染
み込み性評価においても良好な結果が得られなかった。
合比率は〔表2〕にまとめて示した。
雨等の塗膜形成後に生ずる作用によって、初めて塗膜が
親水性になるいのではなく、塗膜形成直後よりその表面
が親水性となり、また汚れの染み込み抵抗性が高いた
め、降雨によって雨水と共に汚染物質が洗い流され、ま
た耐候性に優れたウレタン系塗膜のため、被塗物の表面
を汚さず美しく保つことができる。
WO94/06870号公報)には、塗料中にオルガノ
シリケートを混合し、それらの反応によって塗膜表面に
親水性化、硬度の向上の双方を図った方法が示されてい
る。一般にオルガノシリケートは、〔化3〕に示される
ような反応が進行し、このような反応で生ずるシラノー
ル基やシロキサン結合が塗膜表面の親水性の要因とな
る。従って、塗膜表面の親水性化、硬度の向上のために
は第一段階の酸触媒の存在による加水分解反応が律速と
なる。このような理由から上記塗料においては、当該オ
ルガノシリケートの反応を進行させるために、酸などの
表面処理が必要となる。実際の建物外壁への塗装を考慮
すると、酸性雨などにより、反応は進行すると考えられ
るが、前述同様、ソイルリリース効果を十分に発揮する
に必要な親水性表面となるには、塗膜形成後かなりの長
期間を必要とする。
基づき詳細に説明する。(A)のポリオールは、ポリウ
レタン技術分野において一般的に使用されるポリオール
を意味し、硬化剤であるポリイソシアネートと混合・反
応することにより、非汚染塗料組成物より形成される非
汚染塗膜において、塗膜形成主要素となるものである。
としては、ポリアルキレンオキサイド鎖含有化合物の両
末端又は片末端にカップリング剤を付加したものが得ら
れるが、これらは、それぞれ単独で使用してもよく、ま
た混合物として使用してもよい。
8mmのアルミニウム板7枚に、SK#1000プライ
マー(エポキシ樹脂系プライマー、エスケー化研(株)
社製)を、乾燥膜厚が約30μmとなるようにスプレー
塗装し、気温20℃、湿度65%で8時間乾燥を行っ
た。次に表1に示した原料を使用して、表2の配合比率
のようにアクリルポリオール1を固形分で100重量部
に対して、酸化チタン42重量部を均一に混練し、これ
にポリエチレンオキサイド鎖含有カップリング剤1を
3.0重量部、テトラメチルシリケート1を10重量部
配合し、白色塗料の主剤を作製した。この主剤に対して
OH/NCO比率が0.9となるように、硬化剤として
ヘキサメチレンジイソシアネート3量体(イソシアヌレ
ートタイプ)を7.5重量部添加した非汚染塗料組成物
を、上記アルミニウム板のSK#1000プライマー表
面に、乾燥膜厚が25μmとなるようにスプレー塗装し
試験体とした。
Claims (10)
- 【請求項1】(A)重量平均分子量が5000〜800
00、水酸基価が20〜150(KOHmg/g)のポ
リオールが固形分として100重量部、(B)繰り返し
単位が2〜40の、アルキレンオキサイド鎖を含有す
る、重量平均分子量150〜3500のアルコキシシラ
ン化合物が、固形分で0.1〜20重量部、(C)一般
式 【化1】 で表されるアルキルシリケートまたはこれらの縮合物の
少なくとも一方が固形分で1〜40重量部、および、
(D)ポリイソシアネートが、(A)のポリオール成分
の水酸基に対して、OH/NCO比率で0.6〜1.5
となるように配合された非汚染塗料組成物。 - 【請求項2】(A)重量平均分子量で5000〜80
000、水酸基価が20〜150(KOHmg/g)の
ポリオールを含有する主剤と、 (B)繰り返し単位が2〜40のアルキレンオキサイ
ド鎖を含有する重量平均分子量150〜3500のアル
コキシシラン化合物、(C)一般式 【化2】 で表されるアルキルシリケートまたはこれらの縮合物の
少なくとも一方、および、(D)ポリイソシアネート、
を含有する硬化剤の2パックからなり、使用時(A)の
固形分100重量部に対して、固形分換算で(B)が
0.1〜20重量部、(C)が1〜40重量部となり、
かつ(D)が、(A)成分の水酸基に対して、OH/N
CO比率で0.6〜1.5となるように主剤および硬
化剤を混合して使用される非汚染塗料組成物。 - 【請求項3】ポリオール成分(A)がアクリルポリオー
ルである請求項1又は請求項2に記載の非汚染塗料組成
物。 - 【請求項4】アルコキシシラン化合物(B)として、ア
ルキレンオキサイド鎖がエチレンオキサイド鎖であり片
末端が水酸基である化合物を使用する請求項1又は請求
項2に記載の非汚染塗料組成物。 - 【請求項5】アルキルシリケートとしてテトラメチルシ
リケート、テトラエチルシリケートの少なくとも1種を
使用するものである(C)からなる請求項1又は請求項
2に記載の非汚染塗料組成物。 - 【請求項6】ポリイソシアネートがケトン系溶剤を5重
量%以上含有する溶剤に溶解されている請求項2に記載
の非汚染塗料組成物。 - 【請求項7】さらに、着色顔料(E)が配合されている
請求項1記載の非汚染塗料組成物。 - 【請求項8】主剤が(A)成分と着色顔料を配合され
たものである請求項2記載の非汚染塗料組成物。 - 【請求項9】さらに、体質顔料(F)が配合されている
請求項1又は請求項7記載の艶消しタイプの非汚染塗料
組成物。 - 【請求項10】主剤が(A)成分と体質顔料(F)を
配合されたものである請求項2又は請求項8記載の艶消
しタイプの非汚染塗料組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30024895A JP2903296B2 (ja) | 1995-11-17 | 1995-11-17 | 非汚染塗料組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30024895A JP2903296B2 (ja) | 1995-11-17 | 1995-11-17 | 非汚染塗料組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09137119A true JPH09137119A (ja) | 1997-05-27 |
JP2903296B2 JP2903296B2 (ja) | 1999-06-07 |
Family
ID=17882501
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30024895A Expired - Lifetime JP2903296B2 (ja) | 1995-11-17 | 1995-11-17 | 非汚染塗料組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2903296B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11302566A (ja) * | 1998-04-15 | 1999-11-02 | Sk Kaken Co Ltd | 透湿性塗料組成物 |
US6433076B1 (en) * | 1997-07-24 | 2002-08-13 | Sk Kaken Co., Ltd. | Low-staining agent for aqueous paint, low-staining aqueous paint composition, and process for use thereof |
KR100407500B1 (ko) * | 2001-09-22 | 2003-11-28 | 삼화페인트공업주식회사 | 친수성 표면 개질제 및 이를 포함하는 도료 조성물 |
JP2008280477A (ja) * | 2007-05-14 | 2008-11-20 | Auto Kagaku Kogyo Kk | 湿気硬化性組成物及び湿気硬化性シーリング材 |
JP2011074192A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Dainippon Printing Co Ltd | 親水性コーティング剤並びにそれを用いたコーティングフィルム及び化粧シート |
JP2015017262A (ja) * | 2014-08-28 | 2015-01-29 | 大日本印刷株式会社 | 親水性コーティングフィルム及び化粧シート |
-
1995
- 1995-11-17 JP JP30024895A patent/JP2903296B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6433076B1 (en) * | 1997-07-24 | 2002-08-13 | Sk Kaken Co., Ltd. | Low-staining agent for aqueous paint, low-staining aqueous paint composition, and process for use thereof |
JPH11302566A (ja) * | 1998-04-15 | 1999-11-02 | Sk Kaken Co Ltd | 透湿性塗料組成物 |
KR100407500B1 (ko) * | 2001-09-22 | 2003-11-28 | 삼화페인트공업주식회사 | 친수성 표면 개질제 및 이를 포함하는 도료 조성물 |
JP2008280477A (ja) * | 2007-05-14 | 2008-11-20 | Auto Kagaku Kogyo Kk | 湿気硬化性組成物及び湿気硬化性シーリング材 |
JP2011074192A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Dainippon Printing Co Ltd | 親水性コーティング剤並びにそれを用いたコーティングフィルム及び化粧シート |
JP2015017262A (ja) * | 2014-08-28 | 2015-01-29 | 大日本印刷株式会社 | 親水性コーティングフィルム及び化粧シート |
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