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Title:
COATING COMPOSITION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/153853
Kind Code:
A1
Abstract:
[PROBLEMS] To provide a coating composition which meets a desire in the market to maintain or recover the beauty of a coating surface through a simpler maintenance operation, and which can be efficiently applied to a coating surface and can retain water repellency and unsusceptibility to fouling over long periods of time. [MEANS FOR SOLVING PROBLEMS] The composition is characterized by comprising one or more organic solvents, as a base, selected among aliphatic hydrocarbon solvents, petroleum solvents, aromatic solvents, alcohols, and fluorinated solvents and further containing, incorporated in the base, (a) a water-curable silicone resin, (b) a reaction accelerator, and (c) a reactive silicone oil having at least one silanol group per molecule.

Inventors:
HIRATA TAKESHI (JP)
SATOH YOSHIAKI (JP)
NIIKAWA MASASHI (JP)
ENDOH YOUHEI (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/060996
Publication Date:
December 23, 2009
Filing Date:
June 16, 2008
Export Citation:
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Assignee:
SHISHIAI KK (JP)
HIRATA TAKESHI (JP)
SATOH YOSHIAKI (JP)
NIIKAWA MASASHI (JP)
ENDOH YOUHEI (JP)
International Classes:
C09D183/04; C09D5/16; C09D7/12; C09G1/00; C09G1/02; C09K3/18
Foreign References:
JP2008075021A2008-04-03
JP2007270071A2007-10-18
JP2003253207A2003-09-10
JP2002322418A2002-11-08
JP2000080354A2000-03-21
JP2006045507A2006-02-16
JP2003034553A2003-02-07
JP2008138074A2008-06-19
Attorney, Agent or Firm:
Hiroe and Associates (JP)
Patent business corporation Hiroe associates patent firm (JP)
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Claims:
 脂肪族炭化水素系溶剤、石油系溶剤、芳香族系容剤、アルコール及びフッ素系溶剤から選択された1種あるいは2種以上の有機溶剤をベースとし、前記ベース中に、
 (a)水分硬化性シリコーン樹脂と、
 (b)反応促進剤と、
 (c)分子末端に少なくとも1つ以上のシラノール基を有する反応性シリコーンオイルと、
を含有することを特徴とするコーティング組成物。
 該組成物100重量部に対して、
 0.1~30重量部の(a)成分と、
 0.01~30重量部の(b)成分と、
 0.1~20重量部の(c)成分と、
を含有することを特徴とする請求項1記載のコーティング組成物。
 該組成物100重量部に対して、平均粒径0.1~50μmの微粉末を0.1~10重量部の割合で含むことを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載のコーティング組成物。
 該組成物100重量部に対して、親有機処理された層状粘土鉱物を0.01~10重量部の割合で含むことを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載のコーティング組成物。
Description:
コーティング組成物

 本発明は、例えば自動車塗装面などに適 されるコーティング組成物に関する。詳細 は塗装面に撥水性と防汚性を付与し、硬化 了(養生)時間が短いコーティング組成物に する。

 従来、例えば自動者塗装面に保護皮膜を形 するコーティング組成物としては、表面を 護するワックスおよび樹脂から成る被膜成 と、艶出し効果をもたらすシリコーンオイ 成分と、界面活性剤および水などの分散成 を含有するものや、空気中の水分により硬 する成分を含有するものが知られている(例 えば特許文献1、及び特許文献2を参照)。

特開平2-185579号公報

特開2006-45507号公報

 しかし、特許文献1の組成物における艶出 し成分であるシリコーンオイルは定着性に乏 しく、長期にわたって光沢などの美観を維持 することが困難であった。また、該組成物に おいて被膜成分として含まれるワックスには 、美観を著しく損なう水アカの主成分である 煤煙、排気ガスなどの汚れが付着しやすく、 また一旦付着した汚れは落とし難く、このた め、美観維持のために定期的なクリーナーワ ックスまたは水アカ落としクリーナなどによ る煩雑なクリーニング作業が必要であった。 一方、特許文献2の組成物は、長期にわたっ 美観を維持できるものの、硬化前に施工面 雨や雪などが降りかかって施工面が水で濡 ると、完全な保護被膜を形成することがで ないという問題があった。このため、施工 場においては、コーティング組成物を施工 、数時間屋内で放置しなければならず、次 作業までの待ち時間が長く、作業効率の悪 を招いていた。

 本発明は、塗装表面の美観をより簡単な ンテナンスで維持もしくは回復したいとい 市場ニーズに対応するものであり、効率よ 塗装面に施工することができ、しかも長期 わたって撥水性および防汚性を維持するこ ができるコーティング組成物を提供するこ を目的とするものである。

 上記目的を達成するため、本発明は、脂肪 炭化水素系溶剤、石油系溶剤、芳香族系容 、アルコール及びフッ素系溶剤から選択さ た1種あるいは2種以上の有機溶剤をベース し、前記ベース中に、
 (a)水分硬化性シリコーン樹脂と、
 (b)反応促進剤と、
 (c)少なくとも分子中に1つ以上のシラノール 基を有する反応性シリコーンオイルと、
を含有することを特徴とするコーティング組 成物をその要旨とした。

 本発明のコーティング組成物にあっては (a)水分硬化性シリコーン樹脂と、(b)反応促 剤と、(c)分子末端に少なくとも1つのシラノ ール基を有するシリコーンオイルを含有する ことから、効率よく塗装面に撥水性および防 汚性に優れ、かつ艶のある美しい塗装面を造 りだすことができ、水アカが付着しても、水 洗いなどの簡単な作業で除去することができ る。

 以下、本発明のコーティング組成物(以下 、単に組成物という)を更に詳しく説明する 本発明の組成物は、例えば自動車の塗装面 どに適用されるものであり、該組成物中の 分を溶解または分散させて均一なコーティ グ皮膜を形成させるベースとして、脂肪族 化水素系溶剤、石油系溶剤、芳香族系容剤 アルコール及びフッ素系溶剤から選択され 1種あるいは2種以上の有機溶剤を使用してい る。

 このような有機溶剤として、たとえば、 キサン、ヘプタン、ノナン、デカン、ウン カンなどの脂肪族炭化水素系溶剤、ミネラ スピリットなどの石油系溶剤、ベンゼン、 ルエン、キシレンなどの芳香族系溶剤、1,1, 2,2,3,3,4-ヘプタフルオロシクロペンタン、HFE エチルノナフルオロイソブチルエーテル、 チルノナフルオロブチルエーテル、メチル ナフルオロイソブチルエーテル、メチルノ フルオロイソブチルエーテルなどのフッ素 溶剤が挙げられる。これら溶剤は単独で用 てもよく、また2種以上併用してもよい。

 本発明の組成物は、上記有機溶剤からな ベース中に、(a)水分硬化性シリコーン樹脂 (b)反応促進剤と(c)分子末端に少なくとも1つ のシラノール基を有する反応性シりコーンオ イルとを含有することで特徴づけられたもの である。

 (a)成分をなす水分硬化性シリコーン樹脂 しては、例えぱ分子末端がSi-ORで表される ルコキシシリル基で封鎖された、比較的分 量の低いシリコーンアルコキシオリゴマー あり、後述する(b)成分である反応促進剤の 在下で、空気中の水分によリアルコキシシ ル基が加水分解によりシラノール基(Si-OH)を じ、そのシラノール基同士が縮合してシロ サン結合(Si-O-Si)を形成するものを性質を持 ものを好ましいものとして挙げることがで る。

 このような性質を特つ水分硬化性シリコ ン樹脂は、具休的には、下記平均組成式で される。

          R m Si(OR’) n O (4-m-n)/2
 上記式中、Rは、置換もしくは非置換のアル キル基およびアリール基から選択された1種 るいは2種以上の基であり、R’は水素原子お よび炭素原子数1~4のエーテル結合を有するア ルキル基から選択された1種あるいは2種以上 基であり、mおよびnは下記関係式を満たす である。

  0.5≦m≦1.8、
  0.01≦n≦2.5および1≦m+n≦3
 水分硬化型シリコーン樹脂の添加量は、本 明の組成物100重量部に対して、0.1~30重量部 好ましくは1~15重量部である。0.1重量未満で は、均一なコーティング皮膜を得ることがで きず、30重量部を超えると拭取り作業に悪影 を及ぼす恐れがあるからである。

 水分硬化性シリコーン樹脂は、市販品と て入手可能であり、例えばKR-500(商品名)(信 化学工業株式会社製)、KR-510(商品名)(信越化 学工業株式会社製)、X-40-2327(商品名)(信越化 工業株式会社製)、X-40-9225(商品名)(信越化学 業株式会社製〉などが挙げられる。これら 分硬化性シリコーン樹脂は単独で用いても く、また、2種類以上を併用してもよい。

 (b)成分である反応促進剤は、上記(a)成分 ある水分硬化性シリコーン樹脂に含まれるS i-OR’で表されるアルコキシシリル基(式中R’ は、水素原子および炭素原子数1~4のエーテル 結合を有するアルキル基から選択された1種 るいは2種以上の基である)が空気中の水分で 加水分解、縮合する反応を促進させる成分で あり、該(b)成分を含有することにより、上記 (a)成分の架橋密度が高まり、硬化が進んで硬 質皮膜を得ることが出来る。

 このような作用効果を奏する(b)成分には 例えばアルミ、チタン、スズなどを含む有 金属化合物、硫酸、塩酸、酢酸、リン酸の うな無機酸、水酸化カリウム、水酸化ナト ウムのようなアルカリ、アンモニア、ジエ ノールアミン、トリエタノールアミンのよ なアミン化合物などを用いることができる

 (b)成分は市販品として入手することが可 であり、例えばD-20(商品名)(信越化学工業株 式会社製、チタン系金属含有)、DX-9740(商品名 )(信越化学工業株式会社製、アルミ系金属含 )、X-40-2309A(商品名)(信越化学工業株式会社 、リン酸含有)などが挙げられる。

 (b)成分の添加量としては、該組成物100重 部に対して、0.01~30重量部が好ましく、より 好ましくは0.05~10重量部である。0.01重量部未 では反応速度が遅いため硬化性が低く、30 量部を超えると防汚性および被膜の硬度に 影響を与える恐れがあるからである。

 (c)成分である、分子末端にSi-OHで表され シラノール基を有する反応性シリコーンオ ルは、潤滑効果による拭取り作業性の向上 防汚性、撥水性に効果的な成分である。ま 、縮合反応過程における加水分解反応が必 ないため、縮合反応が短縮され、結果的に 生時間を短縮させるのに効果的である。

 (c)成分は市販品として入手することが可 であり、例えばFK-9701(信越化学工業株式会 製)やXC96-723(GE東芝シリコーン株式会社製)が げられる。

 (c)成分の添加量は、該組成物100重量部に して、0.1~20重量部が好ましく、より好まし は0.5~10重量部である。0.1重量部未満では撥 性および防汚性を発現することができず、3 0重量部を超えると防汚性および被膜の硬度 悪影響を与える恐れがあるからである。

 本発明の組成物は、均一なコーティング 膜を形成させ、かつ塗布および拭取りなど 作業性を向上させることを目的として、微 末を含む形態を採ることもできる。本発明 組成物に適用する微粉末としては、平均粒 が0.1~50μmのものが好ましく、より好ましく 2~30μmである。添加する微粉末の平均粒径が 0.1μmを下回る場合、施工時の拭取り作業に困 難を生じる恐れがあり、50μm以上では拭取り に塗装表面にキズをつける恐れがある。

 微粉末は、市販品として入手することが 能であり、例えばテクポリマー(積水化成品 工業株式会社製、PMMA微粉末)、フロービーズC L2080(住友精化株式会社製、低密度ポリエチレ ン樹脂粉末)、MSP3000(日興リカ株式会社製、シ リコーン樹脂粉末)、エポスターS(日本触媒製 、メラミン・ホルムアルデヒド樹脂粉末〉が 挙げられる。

 また微粉末には、施工済部分と未施工部 の区別、若しくは拭取り残しを防ぐために 顔料を添加したものも好適に使用すること できる。市販品で入手可能なものとしては 例えばタフチックビーズAR650シリーズ(東洋 社製、架橋アクリル樹脂粉末)、アートパー ルC-200、C-300、C-400、C-800(根上工業社製、架橋 ウレタン微粉末)などが挙げられる。

 微粉末の添加量としては、該組成物100重 部に対して、0.1~20重量部であることが好ま い。0.1重量部未満では、拭き取り作業の向 に効果を発揮できず、20重量部を超えると 均一な皮膜ができない恐れがあるからであ 。

 本発明の組成物は、防汚性の向上、並び 該組成物における上記微粉末の沈降速度を 下させることを目的として、親有機層状粘 鉱物を含む形態を採ることもできる。本発 の組成物に適用する親有機層状粘土鉱物と ては、モンモリロナイト、マイカ、タルク どが挙げられる。

 親有機層状粘土鉱物の親有機化処理方法 しては、層表面修飾、端面修飾またはそれ の複合処理が挙げられる。さらに有機処理 料としては、4級アンモニウムイオン、アニ オン系ポリマー、アルキルトリアルコキシシ ラン、カルボキシビニルポリマーおよび高極 性有機溶剤などが挙げられる。

 親有機層状粘土鉱物の添加量としては、 組成物100重量部に対して、0.01~10重量部が好 ましく、より好ましくは0.5~5重量部である。 有機層状粘土鉱物の添加量が0.01重量部以下 の場合、防汚性の向上効果及び沈降防止効果 が低く、10重量部を超える場合には、拭取り 業性に悪影響を及ぼす恐れがある。

 本発明の組成物には、その他に、防汚効 に悪影響を与えない範囲で、例えば紫外線 収剤、香料、界面活性剤などの添加剤を配 することができる。

 木発明の組成物を自動車の塗装面に塗布 る場合には、該紺成物をスポンジまたは布 含浸させ、塗装表面を擦るなどの方法を用 ることができる。なお、塗布方法は、たと ぼ刷毛塗り、エアゾールスプレーでのコー ィングなど、その目的および用途により選 することができる。

 このようにして塗装表面に塗布された組 物は、ベースである溶剤が揮発するに伴い 空気中の水分が(a)成分(水分硬化性シリコー ン樹脂)の反応を促進し、塗装表面に硬化皮 が形成される。さらに、(c)成分の反応性シ コーンオイルが被膜と化学結合することに り、塗装表面に艶および光沢を付与し、水 カが付着しても水洗いなどの簡単な作業に り除去することができるものである。

 下記表1に示す実施例1~3、並びに比較例1~4 に係る各組成物の組成を示すと共に、実施例 1~3、並びに比較例1~4に係る各組成物の、防汚 性、撥水性について評価し、その結果を示し た。

 防汚性(汚れ除去性)の評価
 JIS K2396(自動車用艶出しコーティング剤)に 定される白色試験片に、ウレタンスポンジ てコーティング組成物を均一に塗布する。 面が乾燥した後に清浄な布を用いて表面を き取ったものを試験片とする。さらに1日乾 燥させたのち、それぞれの試験片をカラーテ スターHC-1(スガ試験機株式会社製)により、白 色度を測定し、その値を初期白色度とする。

 汚染物質として、カーボンブラックFW-200( ホルベイン工業社製、粒径:0.002~0.028μm)5重量 、水95重量部中に均一に分散し、エアスプ ー(エア圧0.4~0.5MPa)で、試験片の表面を均一 塗布する。

 試験片を60℃で1時間乾燥させ、汚染物質 焼き付けた後、室温まで放冷する。放冷後 流水下にて、試験片表面に付着した汚染物 を、ガーゼなど柔らかい布で擦りながら洗 する。これを1サイクルとする。試験片より 水分を取り除いた後、カラーテスターHC-1(ス 試験機株式会社製)により、白色度を測定し 、洗浄後白色度とする。汚れ除去性は上記試 験1サイクル実施時の測定値を評価対象とす 。

評価甚準
 汚れ除去性は以下の式で求める。
  汚れ除去性 = 初期白色度-洗浄後白色度

 汚れ除去性の評価基準は、下記の通りとす 。
   ○: 0 ≦ 汚れ除去性 < 1.0
   □:1.0≦ 汚れ除去性 < 3.0
   △:3.0≦ 汚れ除去性 < 5.0
   ×:5.0≦ 汚れ除去性

汚れ除去性の耐久性
 前記防汚性の評価を10サイクル実施後の汚 除去性で評価する。評価基準および評価方 は。前述の汚れ除去性と同様とする。

養生時間の評価
 JIS K2396(自動車用艶出しコーティング剤)に 定される白色試験片に、ウレタンスポンジ てコーティング組成物を、10℃の雰囲気下 均一に塗布する。表面が乾燥した後に清浄 布を用いて表面を拭き取ったものを試験片 する。さらに10℃にて、30分間養生後、試験 に水を掛ける。その後、試験片を72時間放 した後、撥水性を評価する。撥水状態は以 の基準に従い評価した。

評価基準
   ○: よく撥水する
   □: まずまず撥水する
   △: やや撥水が弱い

撥水性の耐久性
 自動車のボンネットに実施例および比較例 して調製された各組成物をスポンジに含浸 た後、均一に塗布し、10分間乾燥させる。 燥後、清浄なタオル(30×30cm)を用いて、表面 拭き取った。3ケ月後、水を掛け、撥水状態 を確認した。撥水状態は、以下の基準に従い 評価した。

   ○: よく撥水する
   口: まずまず撥水する
   △: やや撥水が弱い
   ×: ほとんど撥水していない

 表1から、比較例1~4の各組成物にあっては 、汚れ除去性、汚れ除去性の耐久性ならびに 撥水性の耐久性について、□、△または×で ったが、実施例1~3の各組成にあっては、各 価項目について△または×はなく、いずれ ○または口の評価であり、汚れ除去性、撥 性の耐久性に優れ、さらに養生時間が短い とにより、作業効率の向上が期待される。