JP2000281974A

JP2000281974A - 多孔質基材用コーティング組成物

Info

Publication number: JP2000281974A
Application number: JP11088930A
Authority: JP
Inventors: Soi Cho; 祖依張; Hajime Wakabayashi; 肇若林; Satoshi Kumano; 聡熊野; Kazuhiro Kawabe; 和広川部; Akio Konishi; 明男小西
Original assignee: Nihon Yamamura Glass Co Ltd
Current assignee: Nihon Yamamura Glass Co Ltd
Priority date: 1999-03-30
Filing date: 1999-03-30
Publication date: 2000-10-10

Abstract

(57)【要約】【課題】多孔質基材への浸透を抑え、耐候性、耐水性、
耐薬品性、防汚性、防水性、接着強度に優れた塗膜を簡
単な工程で形成し得る多孔質基材用コーティング組成物
を提供する。【解決手段】（Ａ）アルコキシシランと水の反応により
得られる構造単位Ｒ¹nＳｉＯx_/2(ＯＨ)y(ＯＲ²)z（ただ
し、式中、Ｒ¹は炭素数１〜３のアルキル基、フェニル
基又はビニル基であり、Ｒ²は炭素数１〜３のアルキル
基であり、０.８≦ｎ≦１.７、２＜ｘ＜３.２、ｙ＞
０、ｚ＞０、かつｙ＋ｚ＝４−ｎ−ｘである。）を有す
るシリコーンオリゴマーを含有する溶液、（Ｂ）粒径が
０.０５〜５μｍの粒子である浸透防止剤及び（Ｃ）４
価以上の金属の錯体を配合した硬化剤を含有することを
特徴とする多孔質基材用コーティング組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多孔質基材用コー
ティング組成物に関する。さらに詳しくは、本発明は、
ゾル−ゲル法を用いて製造することができ、特に、木
材、セラミック、コンクリート、発泡コンクリート、セ
メントモルタル、繊維からなる基材、多孔質レンガ、
紙、石膏、石灰石などの多孔質基材へ、スプレーコート
法などにより塗工した場合の浸透が少なく、耐候性、耐
水性、耐薬品性、防汚性、防水性、接着強度に優れた塗
膜を形成することができる多孔質基材用コーティング組
成物に関する。ここで多孔質基材とは、水に浸漬し、表
面に付着した水を除去したとき、重量が増加する基材を
いう。

【０００２】

【従来の技術】従来より、耐候性、耐水性、耐薬品性、
密着性に優れ、かつ低コストで硬度の高い塗膜を形成し
得るコーティング剤の開発が試みられている。このよう
なコーティング剤としては、主にオルガノアルコキシシ
ランを加水分解・縮重合することにより得られるオルガ
ノポリシロキサンを主成分とするコーティング剤が検討
されてきた。例えば、特開平１０−８８０３７号公報に
は、基材に塗布して常温又は低温で硬化させ、接着剤、
海洋生物、氷などの付着を防止し得る非粘着性コーティ
ング組成物として、３官能アルコキシシランの加水分解
物、シリコーン樹脂エマルジョン、親水性有機溶剤、水
及び硬化触媒を含有する非粘着性コーティング用組成物
が提案されている。特開昭６３−１１７０７４号公報に
は、硬度が高く、物性の良好な塗膜を形成する保存安定
性の優れたコーティング組成物として、オルガノアルコ
キシシランの縮合物、コロイド状シリカ、水及び親水性
有機溶媒を含有するコーティング組成物が提案されてい
る。また、特開昭６３−７５０７３号公報には、耐熱
性、耐水性、密着性、硬度などに優れ、曲げ加工性のあ
る膜を形成するためのコーティング方法として、オルガ
ノアルコキシシランの加水分解物、親水性有機溶剤、ウ
イスカー及び無機充填材からなる組成物を基材に塗布
し、加熱する方法が提案されている。さらに、特開昭６
２−３２１５７号公報には、耐熱性に優れた電気絶縁
膜、防蝕膜、化粧膜、吸収放射膜、導電膜などに好適な
コーティング用組成物として、オルガノアルコキシシラ
ン、アルコール、コロイド状アルミナ、酸及び充填剤を
混合してなるコーティング用組成物が提案されている。
これらのコーティング組成物には、溶媒としてアルコー
ルが多く使われているために、固形分濃度が低く、多孔
質基材にコーティングする際、溶液が基材に浸透しやす
いという問題があった。このような問題を避けるため
に、多孔質基材表面に予め浸透が少ない有機ポリマー膜
を形成したのち、オリガノポリシロキサンコーティング
を施すという方法がとられている。例えば、特公平６−
１５０６５号公報には、セメント質基材の表面に形成す
ることができる均一塗膜の形成方法として、セメント質
基材の表面上にポリエステルウレタン系塗料又はフッ素
樹脂系塗料を塗布したのち、アルコキシド系無機塗料を
塗布する方法が提案されている。また、特開平４−４４
８３８号公報には、浸透性を有する基材の表面硬度、耐
擦傷性、表面光沢を向上させたコーティング物品とし
て、プライマーとして架橋性被膜が設けられた上に、オ
ルガノポリシロキサン系被膜が設けられたコーティング
物品が提案されている。さらに、実開平１−１４１０２
５号公報には、多孔性無機質基材への吸い込みがなく、
耐候性、耐傷性、美粧性などに優れた無機質構造体とし
て、シーラーを塗布した表面多孔性無機質基材の表面に
オルガノアルコキシシランの縮合物を主成分とする塗膜
が形成された無機質構造体が提案されている。このよう
な方法によると、基材へのプライマーの塗布とトップコ
ートの２工程が必要となるために、コスト高となるのみ
ならず、プライマー層とトップコート層の密着性にも問
題を生じやすい。このために、浸透が少なく、しかもプ
ライマー層の形成を必要とせず、簡単なコーティング工
程で、耐候性、耐水性、耐薬品性、防汚性、防水性、接
着強度に優れた塗膜を形成することができる多孔質基材
用コーティング組成物が求められている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、多孔質基材
への浸透を抑え、耐候性、耐水性、耐薬品性、防汚性、
防水性、接着強度に優れた塗膜を簡単な工程で形成し得
る多孔質基材用コーティング組成物を提供することを目
的としてなされたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、アルコキシシラ
ンの加水分解・縮重合により得られる安定で高濃度のシ
リコーンオリゴマーを含む溶液に、浸透防止剤を分散
し、さらに、硬化剤を添加したコーティング組成物が、
塗布時に多孔質基材への浸透が少なく、優れた性能を有
する塗膜を形成することを見いだし、この知見に基づい
て本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、
（１）（Ａ）アルコキシシランと水の反応により得られ
る構造単位Ｒ¹nＳｉＯx_/ ₂(ＯＨ)y(ＯＲ²)z（ただし、式
中、Ｒ¹は炭素数１〜３のアルキル基、フェニル基又は
ビニル基であり、Ｒ²は炭素数１〜３のアルキル基であ
り、０.８≦ｎ≦１.７、２＜ｘ＜３.２、ｙ＞０、ｚ＞
０、かつｙ＋ｚ＝４−ｎ−ｘである。）を有するシリコ
ーンオリゴマーを含有する溶液、（Ｂ）粒径が０.０５
〜５μｍの粒子である浸透防止剤及び（Ｃ）４価以上の
金属の錯体を配合した硬化剤を含有することを特徴とす
る多孔質基材用コーティング組成物、（２）コーティン
グ組成物中、(Ａ)成分中のシリコーンオリゴマーがアル
コキシシラン換算で５０〜８５重量％であり、(Ｂ)成分
の浸透防止剤が０.５〜１５重量％であり、(Ａ)成分中
のシリコーンオリゴマーのアルコキシシラン換算量と
(Ｂ)成分の合計がコーティング組成物全体の６５重量％
以上である第(１)項記載の多孔質基材用コーティング組
成物、（３）(Ｂ)成分の浸透防止剤が、水及び低級アル
コールに不溶の無機物である第(１)項又は第(２)項記載
の多孔質基材用コーティング組成物、（４）(Ａ)成分中
のシリコーンオリゴマーが、金属キレート化合物を触媒
として製造されたものである第(１)項又は第(２)項記載
の多孔質基材用コーティング組成物、（５）金属キレー
ト化合物の配位子が、β−ジケトン類及び大環状ポリエ
ーテルの少なくとも１種である第(４)項記載の多孔質基
材用コーティング組成物、（６）(Ｃ)成分が、構造Ｍ
(Ｃｈｅ)p_-m(ＯＲ³)m（ただし、式中、Ｍは４価以上の
金属であり、Ｃｈｅはキレート化剤であり、Ｒ³は炭素
数１〜４のアルキル基であり、ｐは金属Ｍの価数であ
り、ｍは２以上である。）を有する化合物又はこれを基
本単位とする多核錯体を配合したものである第(１)項記
載の多孔質基材用コーティング組成物、（７）キレート
化剤が、β−ジケトン類である第(６)項記載の多孔質基
材用コーティング組成物、及び、（８）(Ｃ)成分が、カ
ルボン酸、カルボニル基を有するアルコール又はエーテ
ル基を有するアルコールであって、沸点が２００℃以下
の化合物を含有する第(１)項記載の多孔質基材用コーテ
ィング組成物、を提供するものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の多孔質基材用コーティン
グ組成物は、（Ａ）アルコキシシランと水の反応により
得られる構造単位Ｒ¹nＳｉＯx_/2(ＯＨ)y(ＯＲ²)z（ただ
し、式中、Ｒ ¹は炭素数１〜３のアルキル基、フェニル
基又はビニル基であり、Ｒ²は炭素数１〜３のアルキル
基であり、０.８≦ｎ≦１.７、２＜ｘ＜３.２、ｙ＞
０、ｚ＞０、かつｙ＋ｚ＝４−ｎ−ｘである。）を有す
るシリコーンオリゴマーを含有する溶液、（Ｂ）粒径が
０.０５〜５μｍの粒子である浸透防止剤及び（Ｃ）４
価以上の金属の錯体を配合した硬化剤を含有する。本発
明組成物に用いる(Ａ)成分は、アルコキシシランと水を
出発原料として加水分解・縮重合させ得られる構造単位
Ｒ¹nＳｉＯx_/2(ＯＨ)y(ＯＲ²)zを有するシリコーンオリ
ゴマーを含有する溶液である。ただし、上記の構造式
中、Ｒ¹は炭素数１〜３のアルキル基、フェニル基又は
ビニル基であり、Ｒ²は炭素数１〜３のアルキル基であ
り、０.８≦ｎ≦１.７、より好ましくは１≦ｎ≦１.３
であり、２＜ｘ＜３.２、より好ましくは２＜ｘ＜３で
あり、ｙ＞０であり、ｚ＞０であり、かつｙ＋ｚ＝４−
ｎ−ｘである。ｎが０.８未満であると、塗膜の乾燥段
階で応力が緩和し難くなり、塗膜にクラックを生ずるお
それがある。ｎが１.７を超えると、三次元網目構造が
形成し難くなり、塗膜の物性が低下するおそれがある。
また、ｘが２以下であると、線状ポリマーが形成され難
くなり、揮発成分が多くなるおそれがある。ｘが３.２
以上であると、塗膜の乾燥段階で応力が緩和し難くな
り、膜にクラックを生ずるおそれがある。シリコーンオ
リゴマーのＯＨ基は、硬化剤の作用によって架橋する架
橋点となる。また、アルコキシル基ＯＲ²は、硬化剤添
加前の溶液の保存安定性を向上させる。(Ａ)成分の製造
に用いるアルコキシシランに特に制限はなく、例えば、
メチルトリメトキシシラン（ＭＴＭＳ）、メチルトリエ
トキシシラン（ＭＴＥＳ）、エチルトリメトキシシラン
（ＥＴＭＳ）、フェニルトリエトキシシラン（ＰｈＴＥ
Ｓ）、ビニルトリエトキシシラン（ＶＴＥＳ）、ｎ−プ
ロピルトリメトキシシラン（ｎ−ＰｒＴＭＳ）、イソプ
ロピルトリメトキシシラン（iso−ＰｒＴＭＳ）などの
トリアルコキシシラン、ジメチルジエトキシシラン（Ｄ
ＭＤＥ）、ジフェニルジメトキシシラン（ＤＰｈＤＭ）
などのジアルコキシシラン、テトラメトキシシラン、テ
トラエトキシシランなどのテトラアルコキシシランなど
を挙げることができる。

【０００６】本発明組成物に用いる(Ａ)成分の製造にお
いては、水とアルコキシシランを、Ｈ₂Ｏ／Ｓｉモル比
が１.４〜４.０となるように混合して加水分解・縮重合
反応を行うことが好ましく、Ｈ₂Ｏ／Ｓｉモル比が１.５
〜２.５となるように混合して加水分解・縮重合反応を
行うことがより好ましい。Ｈ₂Ｏ／Ｓｉのモル比が１.４
未満であると、未反応のアルコキシル基が多く残り、オ
リゴマーの高分子化率が低くなり、塗膜の物性に悪影響
を及ぼすおそれがある。Ｈ₂Ｏ／Ｓｉのモル比が４.０を
超えると、(Ａ)成分溶液中の加水分解・縮重合が促進さ
れ、溶液の保存安定性が低下するおそれがある。Ｈ₂Ｏ
／Ｓｉモル比を１.４〜４.０とすることにより、アルコ
キシル基の一部が残存して、(Ａ)成分であるシリコーン
オリゴマーを含有する溶液の安定性を向上させる効果が
もたらされる。本発明組成物において、(Ａ)成分である
シリコーンオリゴマーを含有する溶液中のアルコキシシ
ランの加水分解により生成したアルコールは、シリコー
ンオリゴマーの安定化に寄与するのみならず、(Ｂ)成分
である浸透防止剤の分散媒としても機能する。加水分解
により生成したアルコールを溶媒として利用することに
より、安定でかつ固形分濃度の高いシリコーンオリゴマ
ー溶液を調製することが可能となる。本発明組成物にお
いて、シリコーンオリゴマーの分子量に特に制限はな
く、アルコキシシランの加水分解により生成したシリコ
ーンオリゴマーが、同時に生成したアルコールに溶解し
て均一な溶液を形成する限り、分子量の大きいシリコー
ンオリゴマーも使用することができる。

【０００７】本発明組成物においては、(Ａ)成分の製造
に際して、加水分解反応の触媒として、通常のゾル−ゲ
ル反応に用いられる酸触媒を使用せず、金属キレート化
合物触媒を使用することが好ましい。酸触媒を使用する
と、ゲル化を生じやすくなるおそれがある。加水分解の
触媒である金属キレート化合物は、アルコキシドの加水
分解反応において触媒効果を果たすだけでなく、原料に
多量のメチルトリアルコキシシランを用いる場合には、
結晶の析出をも抑制する。また、金属キレート化合物触
媒を使用することにより、得られたシリコーンオリゴマ
ー溶液はゲル化時間が長く、長期保存安定性に優れる。
使用する金属キレート化合物に特に制限はないが、β−
ジケトン類（１,３−ジオキソプロピレン鎖を有する化
合物）又は大環状ポリエーテルを配位子とする金属キレ
ート化合物を好適に使用することができる。また、金属
イオンの種類に特に制限はないが、配位子との錯体生成
定数の大きい金属を好適に使用することができる。この
ような金属キレート化合物としては、例えば、トリス
(アセチルアセトナト)アルミニウム(III)、トリス(エチ
ルアセトアセタト)アルミニウム(III)、トリス(ジエチ
ルマロナト)アルミニウム(III)、ビス(アセチルアセト
ナト)銅(II)、テトラキス(アセチルアセトナト)ジルコ
ニウム(IV)、トリス(アセチルアセトナト)クロム(II
I)、トリス(アセチルアセトナト)コバルト(III)、酸化
チタン(II)アセチルアセトネート［(ＣＨ₃ＣＯＣＨＣＯ
ＣＨ₃)₂ＴｉＯ］などのβ−ジケトン類金属キレート、
希土類金属のβ−ジケトン類金属キレート、１８−クラ
ウン−６−カリウムキレート化合物塩、１２−クラウン
−４−リチウムキレート化合物塩、１５−クラウン−５
−ナトリウムキレート化合物塩などの大環状ポリエーテ
ル化合物金属キレートなどを挙げることができる。金属
キレート化合物触媒の添加量に特に制限はなく、触媒効
果に応じて適宜添加量を選定することができるが、通常
はアルコキシシランに対して０.００１〜５モル％添加
することが好ましく、０.０１〜１モル％添加すること
がより好ましい。金属キレート化合物触媒の添加量がア
ルコキシシランに対して０.００１モル％未満である
と、加水分解の触媒効果が十分に発現しないおそれがあ
る。金属キレート化合物触媒の添加量がアルコキシシラ
ンに対して５モル％を超えると、金属キレート化合物が
析出し、塗膜の性質に悪影響を及ぼすおそれがある。金
属キレート化合物は、加水分解触媒としての作用の他
に、縮重合反応を制御し、反応初期に線状ポリマーを生
成させる作用をも有し、ポットライフを長くするなど、
塗膜形成に有利にはたらく。

【０００８】本発明組成物において、(Ｂ)成分として用
いる浸透防止剤は、粒径が０.０５〜５μｍの粒子、よ
り好ましくは粒径が０.１〜３μｍの粒子である。ここ
で、粒径は、浸透防止剤粒子の一次粒子径がより小さく
ても、二次粒子径が上記範囲に入るものを含む。浸透防
止剤の添加は、コーティング液の浸透の原因である多孔
質基材の細孔を埋める効果を有すると共に、塗膜の物性
の向上にも寄与する。浸透防止剤の粒径が０.０５μｍ
未満であると、浸透防止効果が不十分となるおそれがあ
る。浸透防止剤の粒径が５μｍを超えると、(Ａ)成分と
(Ｂ)成分の混合液中における浸透防止剤の分散性が悪化
し、塗膜の均一性が損なわれるおそれがある。このよう
な浸透防止剤に特に制限はないが、水及び低級アルコー
ルに不溶の無機物であることが好ましく、Ｓｉ、Ａｌ、
Ｔｉ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｂａ、Ｃａ及びＣの少なくとも１種
を含む、水及び低級アルコールに不溶の無機物であるこ
とがより好ましい。Ｓｉを含む浸透防止剤としては、例
えば、シリカガラス、硼珪酸塩系ガラス、アルミノ珪酸
塩系ガラスなどのＳｉＯ₂を含有するガラス、カオリ
ン、タルク、モンモリロナイト、エンスタタイト、ジル
コン、ムライト、炭化珪素、窒化珪素などを挙げること
ができる。Ａｌを含む浸透防止剤としては、例えば、ア
ルミノ珪酸塩系ガラスなどのＡｌ₂Ｏ₃を含有するガラ
ス、アルミナ、水酸化アルミニウム、カオリン、モンモ
リロナイト、ムライト、スピネル、窒化アルミニウムな
どを挙げることができる。Ｔｉを含む浸透防止剤として
は、例えば、酸化チタン、炭化チタン、窒化チタンなど
を挙げることができる。Ｆｅを含む浸透防止剤として
は、例えば、酸化鉄、水酸化鉄などを挙げることができ
る。Ｚｎを含む浸透防止剤としては、例えば、酸化亜鉛
などを挙げることができる。Ｂａを含む浸透防止剤とし
ては、例えば、硫酸バリウムなどを挙げることができ
る。Ｃａを含む浸透防止剤としては、例えば、炭酸カル
シウムなどを挙げることができる。Ｃを含む浸透防止剤
としては、例えば、炭酸塩化合物の他にカーボンブラッ
クや各種金属炭化物などを挙げることができる。また、
本発明組成物には、着色剤として、有機顔料、金属顔
料、無機顔料などを添加することができる。これらの着
色剤が浸透防止機能をも有する場合には、(Ｂ)成分ある
いはその一部とすることができる。また、本発明組成物
には、ＴｉＯ₂、ＺｎＯなどの光触媒粒子を添加するこ
とができる。これらの光触媒粒子が浸透防止機能をも有
する場合には、(Ｂ)成分あるいはその一部とすることが
できる。本発明組成物において、浸透防止剤、着色剤、
光触媒粒子は、そのまま(Ａ)成分であるシリコーンオリ
ゴマーを含有する溶液に添加することができ、あるい
は、必要に応じて分散剤などと共に添加することもでき
る。

【０００９】本発明組成物において、(Ｃ)成分として用
いる硬化剤は、構造Ｍ(Ｃｈｅ)p_-m(ＯＲ³)mを有する化
合物又はこれを基本単位とする多核錯体を配合したもの
であることが好ましい。ただし、式中、Ｍは４価以上の
金属であり、Ｃｈｅはキレート化剤であり、Ｒ³は炭素
数１〜４のアルキル基であり、ｐは金属Ｍの価数であ
り、ｍは２以上である。本発明組成物において、(Ｃ)成
分である硬化剤は、コーティング組成物の塗工の前に
(Ａ)成分と(Ｂ)成分の混合液に添加することが好まし
い。硬化剤は、塗膜形成過程において架橋を促進する効
果を有する。Ｍで表される４価以上の金属イオンとして
は、例えば、Ｔｉ⁴⁺、Ｚｒ⁴⁺などを挙げることができ
る。Ｍの価数が３価以下であると、硬化初期の硬化速度
が遅く、液が多孔質基材に浸透しやすくなるおそれがあ
る。反応性官能基ＯＲ³としては、例えば、メトキシ
基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ
基、ｎ−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキ
シ基などを挙げることができる。ｍを２以上、すなわち
反応性官能基ＯＲ³の数を２以上とすることにより、硬
化剤が脱水作用によって架橋を促す効果を示すほか、自
身が架橋剤となる効果が発現されると共に、さらに本発
明のコーティング組成物の多孔質基材への浸透を抑制す
る効果も発現される。ｍが２未満であると、塗膜形成過
程の初期の架橋促進効果が少なく、効果的に多孔質基材
への浸透を抑制することが困難になるおそれがある。上
記の効果を一層確実にするためには、ｍが３以上である
ことが好ましい。Ｃｈｅで表されるキレート化剤に特に
制限はないが、β−ジケトン類を好適に用いることがで
きる。β−ジケトン類としては、例えば、アセチルアセ
トン、アセト酢酸エチル、マロン酸ジエチルなどを挙げ
ることができる。

【００１０】本発明組成物において、(Ｃ)成分として用
いる硬化剤は、カルボン酸、カルボニル基を有するアル
コール又はエーテル基を有するアルコールであって、沸
点２００℃以下、好ましくは１７０℃以下の化合物を含
有するものであることが好ましい。このような化合物と
しては、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イ
ソ酪酸、吉草酸、イソ吉草酸、アクリル酸、イソクロト
ン酸、メタクリル酸などのカルボン酸、ジアセトンアル
コールなどのβ−ヒドロキシケトン化合物、エチレング
リコールモノアセタートなどのカルボニル基を有するア
ルコール、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、２−(メトキシ
メトキシ)エタノール、エチレングリコールモノイソプ
ロピルエーテル、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などの
エーテル基を有するアルコールなどを挙げることができ
る。これらの化合物は、１種を単独で用いることがで
き、あるいは、２種以上を組み合わせて用いることもで
きる。硬化剤にカルボン酸、カルボニル基を有するアル
コール又はエーテル基を有するアルコールを含有させる
ことにより、これらの化合物が安定剤として作用し、
(Ａ)成分、(Ｂ)成分及び(Ｃ)成分を含有するコーティン
グ組成物のポットライフが長くなり、取り扱いが容易に
なる。これらの化合物は、硬化剤成分であるＭ(Ｃｈｅ)
p_-m(ＯＲ³)mのＯＲ³と配位子交換し、部分キレート金属
錯体を生成して硬化剤の安定性を向上させ、その結果コ
ーティング組成物の安定性を向上させる。しかし、コー
ティング組成物の塗工後は、配位子交換した化合物が遊
離するために、塗工後の硬化促進効果を低下させること
はない。これによって、均一で優れた塗膜物性を有する
塗膜を得ることができる。これらの化合物の添加量は、
金属Ｍ１モルに対し０.５モル以上であることが好まし
い。塗膜の硬化条件としては、常温〜２００℃の条件を
適用することが好ましい。

【００１１】本発明のコーティング組成物は、(Ａ)成
分、(Ｂ)成分及び(Ｃ)成分を含有するコーティング組成
物の合計１００重量％に対し、(Ａ)成分中のシリコーン
オリゴマーがアルコキシシラン換算で５０〜８５重量
％、より好ましくは５５〜８０重量％であり、(Ｂ)成分
の浸透防止剤が０.５〜１５重量％、より好ましくは１
〜１０重量％であり、(Ａ)成分中のシリコーンオリゴマ
ーのアルコキシシラン換算量と(Ｂ)成分の合計が、コー
ティング組成物全体の６５重量％以上であることが好ま
しい。(Ａ)成分中のシリコーンオリゴマーがアルコキシ
シラン換算で５０重量％未満であると、シロキサンポリ
マー成分が少なく、多孔質基材への浸透が起こりやすく
なり、塗膜が形成され難くなるおそれがある。(Ａ)成分
のシリコーンオリゴマーがアルコキシシラン換算で８５
重量％を超えると、ポリマー形成に必要な水及び使用時
に添加する硬化剤の量が少なくなり、安定なポリマー骨
格が形成され難くなるおそれがある。(Ｂ)成分の浸透防
止剤が、コーティング組成物の合計１００重量％に対し
０.５重量％未満であると、塗膜形成時の浸透防止効果
が不十分となるおそれがある。(Ｂ)成分の浸透防止剤
が、コーティング組成物の合計１００重量％に対し１５
重量％を超えると、塗膜が脆くなるおそれがある。ま
た、(Ａ)成分中のシリコーンオリゴマーのアルコキシシ
ラン換算量と(Ｂ)成分の合計が６５重量％未満である
と、固形分濃度が低いために、塗膜形成の効率が低下す
るおそれがある。本発明の多孔質基材用コーティング組
成物の塗工方法に特に制限はなく、被塗物の形状や塗工
の目的などに応じて、任意の公知の方法を選択すること
ができ、例えば、スプレー法、浸漬法、フロー法、ロー
ル法などの各種塗工方法を選択することができる。塗膜
の厚さは塗工の目的に応じて適宜選択することができる
が、通常は１〜５０μｍとすることが好ましい。本発明
のコーティング組成物は、木材、セラミック、コンクリ
ート、発泡コンクリート、セメントモルタル、繊維から
なる基材、多孔質レンガ、紙、石膏、石灰石などの基材
に好適に用いることができる。

【００１２】

【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限
定されるものではない。なお、実施例において、多孔質
基材用コーティング組成物の塗膜の評価は下記の方法に
より行った。（１）塗膜の外観紙［ライナーＲＫＡ−２８０］、セメントボード［浅野
スレート(株)、フレキシブルボードＮ、厚さ８mm、ＪＩ
ＳＡ５４３０］及び木材［ラワン材］の表面にそれぞ
れ塗工した塗膜について、目視により評価すると共に、
ＪＩＳＫ５４００７.６にしたがい、光沢計［スガ試
験機(株)、ＨＧ−２６８］を用いて６０度鏡面光沢度を
測定する。（２）鉛筆引っかき値鋼板に塗工した塗膜について、ＪＩＳＫ５４００８.
４.２にしたがって評価する。（３）耐酸性鋼板に塗工した塗膜について、ＪＩＳＫ５４００８.
２２に準じ、５０℃に保った５ｗ／ｖ％硫酸に１５時間
浸漬して評価する。（４）耐冷熱繰返し性鋼板に塗工した塗膜について、ＪＩＳＫ５４００９.
３に準じ、１２０℃×１時間、−１０℃×１時間を１サ
イクルとし、４サイクルの試験を行う。（５）耐水性ガラス板に塗工した塗膜について、ＪＩＳＫ５４００
８.１９に準じ、６０℃に保った脱イオン水に７日間浸
漬して評価する。（６）耐湿性鋼板に塗工した塗膜について、ＪＩＳＫ５４００９.
２.１に準じ、７日間の試験を行う。（７）付着性鋼板に塗工した塗膜について、ＪＩＳＫ５４００８.
５.３にしたがって評価する。（８）促進耐候性鋼板に塗工した塗膜について、ＪＩＳＫ５４００９.
８.１に準じ、ウェザーメーター［スガ試験機(株)、Ｗ
ＥＬ−ＳＵＮ−ＤＣ］を用いて５００時間の試験を行
い、塗膜の変色とクラックの発生について、目視により
評価する。（９）保存安定性 (Ａ)成分、(Ｂ)成分及び(Ｃ)成分を所定量配合した多孔
質基材用コーティング組成物３００ｇを、容量５００ml
のガラス容器に入れ、密封して２５℃の恒温室におき、
多孔質基材用コーティング組成物が流動性を保持する日
数により評価する。

【００１３】製造例１（シリコーンオリゴマー溶液の製
造）メチルトリエトキシシラン［信越化学工業(株)、ＬＳ−
１８９０］１,７００重量部に、トリス(アセチルアセト
ナト)アルミニウム(III)［(株)同仁化学研究所］３重量
部を溶解し、さらに密閉状態で、５０℃で蒸留水３００
重量部を１日間で添加して、透明なシリコーンオリゴマ
ー溶液Ａ−１を得た。シリコーンオリゴマー溶液Ａ−１
中のシリコーンオリゴマーのアルコキシシラン換算量は
８４.９重量％である。製造例２（シリコーンオリゴマー溶液の製造）メチルトリエトキシシラン［信越化学工業(株)、ＬＳ−
１８９０］１,２６０重量部とフェニルトリメトキシシ
ラン［信越化学工業(株)、ＬＳ−２７５０］４５５重量
部の混合液に、トリス(アセチルアセトナト)アルミニウ
ム(III)［(株)同仁化学研究所］３重量部を溶解し、さ
らに密閉状態で、５０℃で蒸留水２８０重量部を１日間
で添加して、透明なシリコーンオリゴマー溶液Ａ−２を
得た。製造例３（シリコーンオリゴマー溶液の製造）メチルトリエトキシシラン［信越化学工業(株)、ＬＳ−
１８９０］１,３００重量部とジメチルジエトキシシラ
ン［信越化学工業(株)、ＬＳ−１３７０］４１５重量部
の混合液に、トリス(アセチルアセトナト)アルミニウム
(III)［(株)同仁化学研究所］３重量部を溶解し、さら
に密閉状態で、５０℃で蒸留水２９０重量部を１日間で
添加して、透明なシリコーンオリゴマー溶液Ａ−３を得
た。製造例４（シリコーンオリゴマー溶液の製造）メチルトリエトキシシラン［信越化学工業(株)、ＬＳ−
１８９０］１,７００重量部とイソプロピルアルコール
１,５００重量部の混合液に、密閉状態で、常温で０.０
１モル／リットルの硝酸水溶液３００重量部を２時間で
添加して、透明なシリコーンオリゴマー溶液Ａ−４を得
た。製造例５チタンテトラ−ｎ−ブトキシド［関東化学(株)］１００
重量部に、アセチルアセトン２９.４重量部、酢酸９重
量部及びジアセトンアルコール２００重量部を添加して
混合し、硬化剤Ｃを得た。

【００１４】実施例１シリコーンオリゴマー溶液Ａ−１を１００ｇ、浸透防止
剤としての粒径０.２μｍの酸化チタン［石原産業
(株)、タイペークＲ−８２０］を３ｇ、硬化剤Ｃを５.
５ｇホモジナイザーで混合して、コーティング組成物を
得た。このコーティング組成物中の(Ａ)成分のシリコー
ンオリゴマーは、アルコキシシラン換算で７８.２重量
％であり、(Ｂ)成分は２.８重量％である。このコーテ
ィング組成物を、スプレー法を用いて、基材とする紙、
セメントボード（厚さ８mm）、木材、鋼板（厚さ０.８m
m）及びガラス板に塗工し、８０℃で１時間加熱するこ
とにより硬化して、厚さ１０μｍの塗膜を形成した。コ
ーティング液の多孔質基材への浸透は少なく、いずれの
基材においても白色の均一な塗膜が得られた。鏡面光沢
度は、紙の塗膜が５４％、セメントボードの塗膜が４５
％、木材の塗膜が５５％であった。鉛筆引っかき値は、
４Ｈであった。耐酸性試験において、割れ、はがれ、
穴、軟化、さびは認められず、浸漬溶液の着色や濁りが
なく、原状試験片と比べて、つやの変化や変色はなかっ
た。耐冷熱繰返し性試験において、割れ、はがれ、膨れ
は認められなかった。耐水性試験において、しわ、膨
れ、割れ、はがれは認められず、原状試験片と比べて、
つやの変化、くもり、変色はなかった。耐湿性試験にお
いて、しわ、膨れ、割れ、さび、はがれ、くもりは認め
られず、２時間置いた後も、くもり、変色はなかった。
付着性試験において、はがれは全くなかった。促進耐候
性試験において、変色、クラックの発生は認められなか
った。保存安定性試験において、７日目まではゲル化は
起こらなかった。実施例２ (Ｂ)浸透防止剤として、酸化チタンの代わりに、粒径
０.５μｍの酸化亜鉛［正同化学工業(株)、二種］を６
ｇ用いた以外は、実施例１と同様にして、コーティング
組成物を得た。このコーティング組成物を、基材に塗布
し、室温で７日間放置するこにより硬化し、塗膜の評価
を行った。また、コーティング組成物の保存安定性を評
価した。実施例３ (Ｂ)浸透防止剤として、酸化チタンの代わりに、粒径２
μｍの一級カオリン［旭鉱山(株)］を３ｇ用いた以外
は、実施例１と同様にして、コーティング組成物を得
た。このコーティング組成物を、基材に塗布し、８０℃
で１時間加熱するこにより硬化し、塗膜の評価を行っ
た。また、コーティング組成物の保存安定性を評価し
た。

【００１５】実施例４ (Ｂ)浸透防止剤として、酸化チタンの代わりに、粒径
０.６μｍのベンガラ［日本弁柄工業(株)、ＮＹＢ−４
０］を４ｇ用いた以外は、実施例１と同様にして、コー
ティング組成物を得た。このコーティング組成物を、基
材に塗布し、８０℃で１時間加熱するこにより硬化し、
塗膜の評価を行った。また、コーティング組成物の保存
安定性を評価した。実施例５ (Ｂ)浸透防止剤としての酸化チタン添加量を６ｇとした
以外は、実施例１と同様にして、コーティング組成物を
得た。このコーティング組成物を、基材に塗布し、８０
℃で１時間加熱するこにより硬化し、塗膜の評価を行っ
た。また、コーティング組成物の保存安定性を評価し
た。実施例６シリコーンオリゴマーＡ−１の代わりに、シリコーンオ
リゴマーＡ−２を用いた以外は、実施例１と同様にし
て、コーティング組成物を得た。このコーティング組成
物を、基材に塗布し、８０℃で１時間加熱するこにより
硬化し、塗膜の評価を行った。また、コーティング組成
物の保存安定性を評価した。実施例７シリコーンオリゴマーＡ−１の代わりに、シリコーンオ
リゴマーＡ−３を用い、(Ｂ)浸透防止剤として、酸化チ
タンの代わりに、粒径２μｍの一級カオリン［旭鉱山
(株)］を５ｇ用いた以外は、実施例１と同様にして、コ
ーティング組成物を得た。このコーティング組成物を、
基材に塗布し、８０℃で１時間加熱するこにより硬化
し、塗膜の評価を行った。また、コーティング組成物の
保存安定性を評価した。比較例１シリコーンオリゴマー溶液Ａ−４を１００ｇ、硬化剤Ｃ
を５.５ｇホモジナイザーで混合して、コーティング組
成物を得た。このコーティング組成物中の(Ａ)成分のシ
リコーンオリゴマーは、アルコキシシラン換算で４６.
０重量％であった。このコーティング組成物を、スプレ
ー法を用いて、紙、セメントボード（厚さ８mm）及び木
材に塗工したところ、いずれも液の基材への浸透が著し
く、均一な塗膜が得られなかったので、評価は行わなか
った。実施例１〜７及び比較例１のコーティング組成物
の配合を第１表に、実施例１〜７の硬化条件、塗膜の評
価結果及び組成物の保存安定性の評価結果を第２表に示
す。

【００１６】

【表１】

【００１７】

【表２】

【００１８】第２表に見られるように、実施例１〜７の
本発明の多孔質基材用コーティング組成物は、多孔質基
材への浸透が少なく、艶のある均一な塗膜を形成し、塗
膜の諸物性も良好である。これに対して、比較例１の従
来のコーティング組成物は、シリコーンオリゴマー成分
濃度が低く、浸透防止剤も含まれていないために、多孔
質基材へ塗工した場合の浸透が著しく、均一な塗膜が形
成されない。

【００１９】

【発明の効果】本発明の多孔質基材用コーティング組成
物は、紙、セメントボード、木材などの多孔質基材への
浸透が少なく、プライマーを塗布することなくワンコー
トで多孔質基材上に均一な塗膜を形成することができ、
得られる塗膜は優れた塗膜物性を有する。

フロントページの続き (72)発明者熊野聡兵庫県西宮市浜松原町２番21号日本山村硝子株式会社内 (72)発明者川部和広兵庫県西宮市浜松原町２番21号日本山村硝子株式会社内 (72)発明者小西明男兵庫県西宮市浜松原町２番21号日本山村硝子株式会社内Ｆターム(参考） 4J038 DL051 HA026 HA216 HA286 HA436 HA486 HA526 HA536 HA556 HA566 JA34 JC38 KA03 KA20 NA03 NA04 NA05 NA12 PC01 PC03 PC04 PC06 PC09 PC10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）アルコキシシランと水の反応により
得られる構造単位Ｒ¹nＳｉＯx_/2(ＯＨ)y(ＯＲ²)z（ただ
し、式中、Ｒ¹は炭素数１〜３のアルキル基、フェニル
基又はビニル基であり、Ｒ²は炭素数１〜３のアルキル
基であり、０.８≦ｎ≦１.７、２＜ｘ＜３.２、ｙ＞
０、ｚ＞０、かつｙ＋ｚ＝４−ｎ−ｘである。）を有す
るシリコーンオリゴマーを含有する溶液、（Ｂ）粒径が
０.０５〜５μｍの粒子である浸透防止剤及び（Ｃ）４
価以上の金属の錯体を配合した硬化剤を含有することを
特徴とする多孔質基材用コーティング組成物。
【請求項２】コーティング組成物中、(Ａ)成分中のシリ
コーンオリゴマーがアルコキシシラン換算で５０〜８５
重量％であり、(Ｂ)成分の浸透防止剤が０.５〜１５重
量％であり、(Ａ)成分中のシリコーンオリゴマーのアル
コキシシラン換算量と(Ｂ)成分の合計がコーティング組
成物全体の６５重量％以上である請求項１記載の多孔質
基材用コーティング組成物。
【請求項３】(Ｂ)成分の浸透防止剤が、水及び低級アル
コールに不溶の無機物である請求項１又は請求項２記載
の多孔質基材用コーティング組成物。
【請求項４】(Ａ)成分中のシリコーンオリゴマーが、金
属キレート化合物を触媒として製造されたものである請
求項１又は請求項２記載の多孔質基材用コーティング組
成物。
【請求項５】金属キレート化合物の配位子が、β−ジケ
トン類及び大環状ポリエーテルの少なくとも１種である
請求項４記載の多孔質基材用コーティング組成物。
【請求項６】(Ｃ)成分が、構造Ｍ(Ｃｈｅ)p_-m(ＯＲ³)m
（ただし、式中、Ｍは４価以上の金属であり、Ｃｈｅは
キレート化剤であり、Ｒ³は炭素数１〜４のアルキル基
であり、ｐは金属Ｍの価数であり、ｍは２以上であ
る。）を有する化合物又はこれを基本単位とする多核錯
体を配合したものである請求項１記載の多孔質基材用コ
ーティング組成物。
【請求項７】キレート化剤が、β−ジケトン類である請
求項６記載の多孔質基材用コーティング組成物。
【請求項８】(Ｃ)成分が、カルボン酸、カルボニル基を
有するアルコール又はエーテル基を有するアルコールで
あって、沸点が２００℃以下の化合物を含有する請求項
１記載の多孔質基材用コーティング組成物。