JPH107940A

JPH107940A - コーティング組成物

Info

Publication number: JPH107940A
Application number: JP16423296A
Authority: JP
Inventors: Ikuro Ochi; 郁朗大地; Taro Maekawa; 太郎前川; Yasuyuki Amano; 保行天野
Original assignee: Chuo Rika Kogyo Corp
Current assignee: Nippon Yakin Kogyo Co Ltd
Priority date: 1996-06-25
Filing date: 1996-06-25
Publication date: 1998-01-13
Anticipated expiration: 2016-06-25
Also published as: JP3624274B2

Abstract

(57)【要約】【課題】保存安定性に優れ、耐候性、耐久性、耐汚染性
等の各種物性に優れた塗膜を形成し得る水性のコーティ
ング組成物を提供する。【解決手段】コロイダルシリカ、合成樹脂エマルジョ
ン、及びテトラメトキシシランオリゴマーを含有するこ
とを特徴とする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、コーティング組成
物に関するものであり、更に詳しくは、各種基材に対し
て優れた付着性を有し、しかも、耐久性に優れた皮膜を
形成することのできるプライマー塗料、トップ塗料等と
して有用な水性のコーティング組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、塗料分野において公害対策の点よ
り有機溶剤型の塗料から、水溶性樹脂、水分散性樹脂等
を樹脂成分とする水性塗料への転換が試みられている。
しかしながら、これらの内で水分散性樹脂は、乳化重合
で作製する際に必要不可欠な界面活性剤の影響により、
形成された塗膜は耐候性、耐水性、耐汚染性等に劣ると
いう欠点がある。

【０００３】この欠点を改良するために各種の方法が検
討されており、例えば、アクリル樹脂の乳化重合時にシ
ラン化合物を導入して、水分散系のシリコン変性アクリ
ル樹脂とすることにより、塗膜の特性を改善すること等
が試みられている。

【０００４】しかしながら、この様なシリコン変性アク
リル樹脂は、保存安定性に劣るものが多く、耐汚染性の
点でも十分満足のいく性能は得られていない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の主な目的は、
保存安定性に優れ、耐候性、耐久性、耐汚染性等の各種
物性に優れた塗膜を形成し得る水性のコーティング組成
物を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記した如
き課題を解決すべく鋭意研究を重ねてきた。その結果、
合成樹脂エマルジョンとコロイダルシリカを含有する組
成物に、更に、テトラメトキシシランオリゴマーを配合
した組成物によれば、無機成分であるコロイダルシリカ
と有機成分である合成樹脂エマルジョンの間にテトラメ
トキシシランオリゴマーが介在して、これらの成分が化
学的に結合され、コロイダルシリカが主として有する耐
候性、高硬度、耐汚染性等の特性と、合成樹脂エマルジ
ョンが主として有する可撓性、基材密着性、耐透水性等
の特性を同時に併せ持ち、しかもコロイダルシリカを単
独で用いた場合の欠点である塗膜が固くもろく、クラッ
クや密着不良に伴って基材からの剥離が生じやすい点
や、合成樹脂エマルジョンを単独で用いた場合の欠点で
ある長期耐候性、硬度等に劣る点等が改善されて、優れ
た特性の塗膜が形成され、しかも保存安定性にも優れた
ものとなることを見出し、ここに本発明を完成するに至
った。

【０００７】即ち、本発明は、コロイダルシリカ、合成
樹脂エマルジョン、及びテトラメトキシシランオリゴマ
ーを含有することを特徴とするコーティング組成物に関
する。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明のコーティング組成物に有
効成分として含まれるコロイダルシリカ、合成樹脂エマ
ルジョン、及びテトラメトキシシランオリゴマーの各成
分について、以下に詳細に説明する。

【０００９】（ｉ）コロイダルシリカ本発明の組成物において、コロイダルシリカは、主とし
て、形成される皮膜の耐摩耗性、耐熱性、帯電防止性、
耐汚染性等を向上させる働きをするものである。本発明
で用いるコロイダルシリカとは、負に帯電した無定形シ
リカ粒子が水中に分散してコロイド状をなしたものであ
り、粒子表面にＳｉＯＨ、ＯＨ^-イオン等が存在してア
ルカリイオンにより電気二重層が形成され、粒子間の反
発により安定化されたものであり、粒子の形状は通常球
形である。本発明では、コロイダルシリカとしては、粒
径７〜９０ｎｍ程度で、固型分２０〜５０重量％程度、
ｐＨ２〜１１程度、比重１．１０〜１．４０程度の水中
に分散したコロイド状シリカを用いることが好ましい。

【００１０】（ii）合成樹脂エマルジョン本発明では、合成樹脂エマルジョンは、主として、形成
される皮膜の可撓性、基材密着性、耐透水性等に寄与す
るものであり、例えば、通常の乳化重合法によって得ら
れる水性の合成樹脂エマルジョンを用いることができ
る。合成樹脂エマルジョンの樹脂成分としては、特に限
定はなく、例えば、アクリル樹脂、アクリル・スチレン
共重合樹脂、酢酸ビニル樹脂、酢酸ビニル・アクリル共
重合樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂、オレフィ
ン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂、
塩ビ・アクリル共重合樹脂、スチレン・ブタジエン共重
合樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂などを挙げる
ことができる。

【００１１】合成樹脂エマルジョンの乳化重合に用いる
事のできるモノマー成分としては、アクリル酸エステ
ル、メタクリル酸エステル、スチレンまたはその誘導
体、アクリロニトリル、酢酸ビニル、その他のビニル系
モノマー、あるいはブタジエン、クロロプレン、イソプ
レン等のジエン系モノマーの中から１種又は２種以上を
選択して用いることができる。

【００１２】アクリル酸アルキルエステルの具体例とし
ては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル
酸ブチル、アクリル験iso−ブチル、アクリル酸２−エ
チルヘキシル、アクリル酸オクチルなどが挙げられ、メ
タクリル酸アルキルエステルの具体例としては、メタク
リル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−
ブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸iso−
ブチル、メメタクリル酸２−エチルヘキシルなどが挙げ
られる。

【００１３】スチレン誘導体の例としては、スチレン、
α−メチルスチレン、ビニルトルエンなどか挙げられ
る。

【００１４】その他のビニルモノマーの例としては、ア
クリロニトリル、メタクリル酸メトキシエチル、アクリ
ル酸メトキシエチル、メタクリル酸グリシジル、アクリ
ル酸グリシジル、メタクリル酸ブトキシエチル、アクリ
ル酸ブトキシエチル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニ
ル、バーサティク酸ビニル、塩化ビニル等が挙げられ
る。

【００１５】これらのモノマーを乳化重合する際には、
生成したエマルジョン粒子を安定化する為に、通常、親
水基を有するラジカル重合性モノマーが共重合される。

【００１６】この様な親水基を有するラジカル重合性モ
ノマーとしては、アニオン性、カチオン性、ノニオン
性、両イオン性のものを用いることができる。

【００１７】アニオン性モノマーとしては、分子内にカ
ルボキシル基を有するモノマーとして、マレイン酸、フ
マル酸、クロトン酸、イタコン酸、アクリル酸、メタク
リル酸等が挙げられる。同じく分子内にスルホン基を有
するアニオン性モノマーとして、ビニルスルホン酸、ア
リルスルホン験、メタクリルスルホン酸、スチレンスル
ホン酸、アクリル酸２−エチルスルホン酸、メタクリル
酸２−エチルスルホン酸、アクリルアミド２−メチルス
ルホン酸等が挙げられる。同じく分子内に燐酸基を有す
るアニオン性モノマーとして、アクリル酸２−ヒドロキ
シエチルリン酸エステル、メタクリル酸２−ヒドロキシ
エチルリン酸エステルなどが挙げられる。これらのアニ
オン性モノマーはアンモニア、トリメチルアミンやモノ
エタノールアミンの様な有機アミン、ナトリウム、カリ
ウムの様なアルカリ金属の塩として用いる事もできる。

【００１８】カチオン性モノマーの例としては、アクリ
ル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルエチ
ル、アクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジ
エチルアミノエチル、アクリルアミドジメチルアミノプ
ロピル、メタクリルアミドジメチルアミノプロピル、ア
クリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロライ
ド、メタクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウム
クロライド、ジアリルジメチルアンモニウムクロライ
ド、ｐ−ビニルベンジルアンモニウムクロライド等が挙
げられる。

【００１９】ノニオン性モノマーとしては、アクリルア
ミド、メタクリルアミド、Ｎメチロールアクリルアミ
ド、Ｎメチロールメタクリルアミド，Ｎ，Ｎ−ジメチル
アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルメタクリルアミド、
アクリロイルモルホリン、ジアセトンアクリルアミド、
ビニルピロリドン、ビニルオキサゾリドン、アクリル酸
ヒドロキシプロピルなどが挙げられる。

【００２０】これらの親水基を有するラジカル重合性モ
ノマーの使用量が少なすぎると、エマルジョンの安定性
が低下し、また多すぎると乾燥皮膜の耐水性が悪くなる
ため、全モノマーに対して０．５〜１０重量％程度、好
ましくは１〜５重量％程度の範囲で用いられる。

【００２１】乳化重合反応は乳化剤の存在下において、
水媒体中で攪伴下に所定温度でモノマー及び重合開始剤
を一括であるいは運続的に供給することにより行われ
る。

【００２２】乳化剤は通常、重合モノマー全量に対して
０．０５〜１０重量％、好ましくは０．１〜５重量％の
範囲で用いられる。乳化剤の具体例としては、ステアリ
ルアミン塩酸塩、ラウリルトリメチルアンモニウムクロ
ライド、トリメチルオクタデシルアンモニウムクロライ
ド等のカチオン乳化剤、オレイン酸カリウム、ラウリル
酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウ
ム、アルカンスルホン酸ナトリウム、アルキルナフタレ
ンスルホン酸ナトリウム、ジアルキルスルホコハク酸ナ
トリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナ
トリウム、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル
硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキル燐酸エス
テル、ポリオキシエチレンアルキルアリル燐酸エステル
などのアニオン系乳化剤、ポリオキシエチレンアルキル
エーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテ
ル、ホリオキシエチレンオキシプロピルブロックポリマ
ー、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキ
シエチレンソルビタン脂肪酸エステルなどのノニオン系
乳化剤、ラウリルベタイン、ラウリルジメチルアミンオ
キサイドなどの両イオン性乳化剤等が挙げられる。

【００２３】その他にも水溶性高分子のポリビニルアル
コール、ヒドロキシエチルセルロース、水溶性アクリル
共重合体、スチレンスルホン酸ナトリウムの共重合体等
も単独もしくは上記の乳化剤と併用して用いることがで
きる。

【００２４】重合時のモノマー濃度は、通常３０〜７０
重量％、好ましくは３５〜６５重量％とすれば良く、重
合開始剤としては一般的に用いられるラジカル重合開始
剤、例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過
硫酸ソーダなどの過硫酸塩、２，２’−アゾビスイソブ
チルニトリル、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチル
バレロニトリル）等のアゾ系重合開始剤、ベンゾイルパ
ーオキサイド、ラウリルパーオキサイドなどの過酸化物
系重合開始剤などを用いることができる。

【００２５】ラジカル重合開始剤の使用量は、重合モノ
マー全量に対し０．１〜１０重量％程度、好ましくは
０．３〜５重量％程度とすればよい。

【００２６】反応時間は、通常２〜１６時間程度とすれ
ば良く、重合時の温度は通常６０〜１００℃程度とすれ
ばよい。

【００２７】（iii）テトラメトキシシランオリゴマー本発明で用いるテトラメトキシシランオリゴマーは、テ
トラメトキシシランの部分加水分解縮合物であり、重合
度２〜１０のものを用いることが適当であり、重合度４
〜５程度のものが好ましい。テトラメトキシシランのモ
ノマーは、毒性が高く、しかも活性が高すぎて、作業時
に発熱したり突沸する場合があるが、テトラメトキシシ
ランオリゴマーは、この様な問題点がなく、毒性が低減
され、調液時の作業性にも優れたものとなり、コーティ
ング組成物に好適に配合することができる。又、テトラ
メトキシシランオリゴマーは、テトラメエキシシランオ
リゴマー等のその他のオリゴマーと比べて、活性で反応
性が高く、しかも硬化物は高硬度となり、これを配合す
ることによって、テトラメトキシシラン中のシラノール
基が介在してコロイダルシリカと合成樹脂エマルジョン
が一体化し、コロイダルシリカの無機物質としての性質
である高硬度、耐候性、耐汚染性等と、合成樹脂エマル
ジョンの有機物質としての性質である基材密着性、可撓
性、耐透水性等の性質がバランス良く発揮されると共
に、保存安定性にも優れたものとなる。

【００２８】テトラメトキシシランオリゴマーを得るた
めに用いるテトラメトキシシランは、化学式：Ｓｉ（Ｏ
ＣＨ₃）₄で表されるものであり、四塩化ケイ素とメタノ
ールとの反応、金属ケイ素とメタノールの反応等の方法
により得られるものを用いることができるが、原料を精
製することにより容易に不純物を除去できることや塩酸
が副生せず装置腐食の問題が生じないこと等から、特に
不純物を除去する必要のある用途等については、金属ケ
イ素及びメタノールを反応させることにより得られるテ
トラメトキシシランを用いることが望ましい。

【００２９】テトラメトキシシランオリゴマーを得るた
めの加水分解縮合反応自体は、公知の方法で行えば良
く、例えば、テトラメトキシシランのモノマーに所定量
の水を加えて酸触媒の存在下に、副生するアルコールを
留去しながら通常、室温〜１００℃程度で反応させれば
よい。この反応の際、溶媒としてメタノール等のアルコ
ールを用いてもよい。この反応によりテトラメトキシシ
ランは加水分解し、さらに縮合反応によりヒドロキシル
基の数が１以下である液状のテトラメトキシシランオリ
ゴマー（通常平均重合度２〜１０程度、大部分は３〜
７）が部分加水分解縮合物として得られる。加水分解の
程度は、使用する水の量により適宜調節することがで
き、テトラメトキシシランの全ての加水分解可能基、即
ち、アルコキシ基を加水分解縮合するのに必要な量の
水、即ち、これらの基のモル数の１／２のモル数の水に
対する実際の添加量の百分率で表わされる。本発明にお
いては、テトラメトキシシランオリゴマーの加水分解の
程度は、通常２０〜８０％程度、好適には３０〜６０％
程度から選ばれる。２０％以下ではモノマー残存率が高
く生産性が低く、一方、８０％以上では得られる組成物
がゲル化しやすいので好ましくない。

【００３０】こうして得られた部分加水分解縮合物には
モノマーが通常２〜１０重量％程度含有されている。こ
のモノマーが含有されていると毒性が強い上、活性が高
く取り扱い難いので、モノマー含有量が１重量％以下、
好ましくは０．３重量％以下になるように、モノマーを
除去するとよい。このモノマー除去は、フラッシュ蒸
留、真空蒸留、イナートガス吹き込み等により行うこと
ができる。

【００３１】コーティング組成物本発明のコーティング組成物は、水を媒体として、これ
に上記したコロイダルシリカ、合成樹脂エマルジョン、
及びテトラメトキシシランオリゴマーを配合したもので
あり、この様な三成分を配合することによって、各成分
が一体化して有効に作用し、耐候性、耐久性、耐汚染
性、基材密着性等に優れた皮膜が形成され、保存安定性
も良好となる。

【００３２】特に、コロイダルシリカとテトラメトキシ
シランオリゴマーを予め縮合させて、これを合成樹脂エ
マルジョンと組み合わせて配合したコーティング組成物
によれば、コロイダルシリカに縮合したテトラメトキシ
シランによって、活性シラノール基が増加して活性シラ
ノール基が有効に働き、反応性がより向上して加熱硬化
性により優れたものとなる。また、合成樹脂エマルジョ
ンの官能基とコロイダルシリカのシラノール基との反応
性が更に改善されてコロイダルシリカと合成樹脂エマル
ジョンの一体化がより進行し、硬化性、耐水性、耐温水
性などが一層向上して、優れた物性の皮膜を形成するこ
とができる。

【００３３】コロイダルシリカとテトラメトキシシラン
オリゴマーとの縮合物を合成樹脂エマルジョンと組み合
わせて配合したコーティング組成物を得る方法として
は、コロイダルシリカを含有する水溶液にテトラメトキ
シシランオリゴマーを添加して両者を縮合させた後これ
を合成樹脂エマルジョンと混合する方法、コロイダルシ
リカ及び合成樹脂エマルジョンを含有する水溶液にテト
ラメトキシシランオリゴマーを添加してコロイダルシリ
カとテトラメトキシシランオリゴマーとを縮合させる方
法などがある。

【００３４】コロイダルシリカを含有する水溶液にテト
ラメトキシシランオリゴマーを添加して縮合させる方法
としては、例えば、水溶液中のコロイダルシリカ濃度
を、固形分量として、５〜４５重量％程度、好ましくは
１５〜３５重量％程度とし、液温を０〜８０℃程度、好
ましくは０〜５０℃程度として、これに必要量のテトラ
メトキシシランオリゴマーを添加して縮合反応を行なえ
ば良い。この際、テトラメトキシシランオリゴマーを一
括添加すると、瞬時にコロイダルシリカと縮合してゲル
化し易いので、通常１０分〜１時間程度の時間をかけて
テトラメトキシシランオリゴマーを徐々に滴下すること
が好ましい。

【００３５】縮合反応の際の系のｐＨはｐＨ２〜１１程
度とすれば良いが、シラノール基の縮合反応はアルカリ
域の方が速いので、ｐＨ９〜１１程度とすることが好ま
しい。

【００３６】反応は、通常０．５〜８時間程度、好まし
くは、２〜５時間程度行えば良く、テトラメトキシシラ
ンオリゴマーは水と分離する傾向にあるので、水溶液中
に分離油分が消失した時点を反応の終了点とすればよ
い。

【００３７】コロイダルシリカ及び合成樹脂エマルジョ
ンを含有する水溶液に、テトラメトキシシランオリゴマ
ーを添加して縮合させる方法においても、コロイダルシ
リカの濃度やその他の反応条件は、上記した方法と同様
とすれば良い。

【００３８】本発明のコーティング組成物では、コロイ
ダルシリカとテトラメトキシシランオリゴマーを縮合す
ることなくそのまま配合して用いる場合、及び予め縮合
して用いる場合のいずれの場合にも、各成分の配合割合
は同様の範囲とすれば良く、通常、コロイダルシリカ、
合成樹脂エマルジョン、及びテトラメトキシシランオリ
ゴマーの三成分の合計固形分量を基準として、それぞれ
の固形分量について、コロイダルシリカ５〜６０重量
％、合成樹脂エマルジョン２０〜９４重量％、及びテト
ラメトキシシランオリゴマー０．０５〜２０重量％程度
とすれば良く、好ましくはコロイダルシリカ３０〜６０
重量％、合成樹脂エマルジョン３０〜６０重量％、及び
テトラメトキシシランオリゴマー１〜１０重量％程度と
すれば良い。本発明のコーテイング組成物では、各成分
の配合割合を上記した範囲とすることによって、各成分
がバランス良く作用して、優れた性能を発揮することが
できる。コロイダルシリカの配合割合が少なすぎると、
耐摩耗性、耐熱性、帯電防止性、耐汚染性等のコロイダ
ルシリカの性質が充分に発揮されず、一方、配合量が多
すぎると、良好な塗膜が形成されず、乾燥後、粉状とな
りやすいので好ましくない。また、テトラメトキシシラ
ンオリゴマーの配合割合が多すぎると、コーティング組
成物の保存安定性が不安定になりやすく、少なすぎる場
合にはテトラメトキシシランオリゴマーを配合した効果
が十分に発揮されないので好ましくない。

【００３９】本発明のコーティング組成物の固形分濃度
は、特に限定的ではないが、通常水を媒体として５〜５
５重量％程度で調製し、使用時には、１０〜６０重量％
程度とすることが適当である。特に、工業的に製造する
場合には、許容される範囲内で固形分量を高くすること
が好ましい。

【００４０】本発明のコーティング組成物は、その用途
に応じて、水を媒体として適当な固形分量に調節して用
いればよく、又、必要に応じて、アンモニア水、水酸化
ナトリウム等のＰＨ調整剤や粘度調整剤、撥水剤、紫外
線吸収剤、架橋剤、成膜助剤、浸透剤、顔料、充填剤、
染料等を常法に従って加えて塗料化しても良い。顔料及
び充填剤の使用量は、上記したコロイダルシリカ、合成
樹脂エマルジョン、及びテトラメトキシシランオリゴマ
ーの三成分の合計固形分量１００重量部当たり、３００
重量部程度以下とすることが好ましい。

【００４１】本発明のコーティング組成物をプライマー
として使用する場合には、基材への浸透性の点で粘度が
低いことが好ましく、固形分量としては、１０〜３０重
量％程度とすることが好ましい。また、トップ塗料とし
て使用する場合には、粘度が高いことが好ましく、乾燥
速度も早い方が良いことを考慮すると、固形分量は高め
が良く、３０〜６０重量％程度で用いることが好まし
い。

【００４２】本発明のコーティング組成物は、各種の公
知の方法によって塗装することができ、必要に応じて、
複数回重ね塗りをすることも可能である。例えば、ロー
ルコーター塗装、カーテンコーター塗装等のライン塗装
やスプレー塗装によって塗布することができ、又現場施
工として、スプレーガンを用いて、予め塗料化したコー
テイング組成物を常温でスプレー塗装することもでき
る。塗布量は、特に限定的ではなく、目的に応じて適宜
塗布量を決定すれば良いが、通常、固形分量として３０
〜１５０ｇ／ｍ²程度となるようにすればよい。

【００４３】本発明のコーティング組成物は、硬化性が
良好であり、０〜３５℃程度の常温で塗膜を形成できる
が、加熱することにより、更に塗膜形成を促進すること
が可能である。

【００４４】本発明のコーティング組成物の塗装対象
は、特に限定はなく、例えば、鉄、ステンレス、アルミ
ニウム及びその他の金属、プラスチック、ガラス、木
材、セメント及びその他の基板、粒状体、線状体等の各
種の製品に皮膜を形成する目的で用いることができる。
例えば、トップ塗料として用いる場合の一例としては、
スレート板、モルタルなどのシーラー塗装した面に塗装
することができる。

【００４５】

【発明の効果】本発明のコーティング組成物は、無機成
分であるコロイダルシリカと有機成分である合成樹脂エ
マルジョンを含有し、これらをテトラエトキシシランオ
リゴマーにより一体化したものであり、両者の優れた特
性を併せ持つと同時に、それぞれの欠点が解消され、そ
の結果、高硬度で可撓性に優れ、耐候性、耐久性、耐汚
染性、基材密着性、耐透水性等に優れた皮膜を形成で
き、保存安定性にも優れたものとなる特に、コロイダル
シリカとテトラメトキシシランオリゴマーとを予め縮合
させて、これを合成樹脂エマルジョンと組み合わせて用
いる場合には、硬化性が一段と向上して、耐水性、耐温
水性等の各種皮膜特性がより優れたものとなる。

【００４６】

【実施例】以下に、参考例及び実施例を挙げて本発明を
更に詳細に説明する。

【００４７】参考例１（水性合成樹脂エマルジョンの合
成）撹拌機、温度調節器、温度計、還流冷却器、滴下ロート
及び窒素ガス導入管を備えた内容積２リットルの４つ口
フラスコ内に、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム
２．０重量部及び水１２０重量部を仕込み、窒素ガスを
導入しつつ６５℃に昇温し、過硫酸アンモニウム１．２
重量部及び次亜硫酸ナトリウム１．２重量部を添加した
後、アクリル酸ブチル２２０重量部、メタクリル酸メチ
ル１００重量部、スチレン６０重量部、アクリルアミド
１２重量部、スチレンスルホン酸ナトリウム１２重量
部、ポリエチレンオキサイドノニルフェニルエーテル
（エチレンオキサイド２０モル付加）２重量部、及び水
３４０重量部を撹拌混合して得たモノマーエマルジョン
を滴下ロートより３時間かけて滴下し、６５〜７０℃で
重合を行った。滴下終了後、過硫酸アンモニウム０．８
重量部を水２０重量部に溶解して添加し、８０℃で３時
間熟成した後、冷却して水性合成樹脂エマルジョンを得
た。

【００４８】得られたエマルジョンは、不揮発分４５．
５％、ｐＨ２．２、粘度１３００ｃＰの乳白色分散液で
あった。

【００４９】実施例１参考例１で得た合成樹脂エマルジョン、コロイダルシリ
カ（商標：スノーテックスＣＭ、日産化学工業（株）
製、粒子径１０〜２０ｎｍ、ｐＨ８．９〜９．０、固形
分３０〜３１％）及びテトラメトキシシランオリゴマー
（商標名：ＭＳ−５１、三菱化学（株）、重合度４〜
５）を原料として用い、下記表１に記載の割合（固形分
中の重量％）で各成分を配合してコーティング組成物を
得た。これを用いて、下記の方法で放置安定性及び塗膜
性能の試験を行なった。結果を下記表１に示す。

【００５０】付着性試験については、水道水を用いて固
形分量１５％に調整したプライマー組成物を用い、その
他の試験については、下記の配合の白色塗料を用いた。

【００５１】白色塗料配合コーティング組成物（固形分３０重量％）１５０重量部脱イオン水４０重量部酸化チタン（ルチル型）６０重量部陰イオン性界面活性剤＊１）２重量部消泡剤＊２）０．３重量部ブチルセロソルブ１０重量部＊１）商標：デモールＥＰ、花王（株）製、特殊カルボン酸型高分子界面活性剤、固形分２５％水溶液＊２）商標：ノプコ８０３４、サンノプコ（株）製、固形分１００％＜試験法＞・放置安定性上記白色塗料を調製した後、５０℃で１ヶ月放置後、液
の安定性を目視により評価した。分離凝固の生じていな
いものを○印で示す。

【００５２】・付着性固形分量１５％に調製したプライマー組成物をスレート
板とガラス板のそれぞれに、１００ｇ／ｍ²塗布し、２
０℃で１０時間放置した後、４ｍｍ×４ｍｍの間隔で２
５個のゴバン目をカッターナイフで基材に達するまで入
れ、この上にセロファンテープを貼着して、一気に引き
剥がし、基材表面に塗膜が残存している升目の数を求め
た。２５／２５の表示のものは塗膜が完全に基材に残存
していることを意味し、０／２５は塗膜が完全に剥離し
ていることを意味する。

【００５３】・耐水性上記した白色塗料を乾燥膜厚が約８０μｍの塗膜となる
ようにフレキシブルボードにスプレー塗布し、２０℃で
２日間乾燥したものを試験片とした。

【００５４】この試験片を常温水中に１週間浸漬した
後、塗膜の状態を目視により観察し、次の３段階で評価
した。

【００５５】 ○ 外観異常なし △ 白化発生 × 白化及びブリスター発生・耐アルカリ性耐水性試験に用いたものと同様の試験片を用いて、５％
炭酸ナトリウム水溶液中に４０℃で２４時間浸漬した
後、塗膜の状態を目視により観察し、次の３段階で評価
した。

【００５６】 ○ 外観異常なし △ 白化発生 × 白化及びブリスター発生・鉛筆硬度耐水性試験に用いたものと同様の試験片を用いて、ＪＩ
Ｓ−Ｋ５４００、６−１４に準じて測定した。

【００５７】・耐汚染性上記した白色塗料を乾燥膜厚が約８０μｍの塗膜となる
ようにフレキシブルボードにスプレー塗布し、２０℃、
６５％のＲＨ条件下で、７日間乾燥したものを試験片と
し、カーボン粉とグリセリンとを重量比１：２で混合し
たペースト状混合物を塗膜表面に均一に塗装し、２４時
間室温で放置した後、塗膜を水洗して、目視により、汚
れの度合いを調べ、次の基準で評価した。

【００５８】 ◎ 汚染なし ○ 僅かに着色 △ 薄いが明らかに着色 × かなり着色・促進耐候性試験耐水性試験に用いたものと同様の試験片を用いて、サン
シャインウエザー試験機（アトラス社製、ＣＩ３５Ｗ）
により、２０００時間促進耐候性試験を行った後の塗膜
の状態を目視により観察し、次の３段階で評価した。

【００５９】 ○ 良 △ 塗膜に若干欠陥が発生 × 著しい変色実施例２撹拌機、還流冷却機、滴下ロート及び原料投入口を備え
たフラスコ中に、コロイダルシリカ（商標：スノーテッ
クスＯ、日産化学工業（株）製、粒子径１０〜２０ｎ
ｍ、ｐＨ２〜４、固形分２０〜２１％）４５０ｇと水５
０ｇを仕込み、十分に撹拌し、内温を５０℃に保ち、撹
拌を続けながら、滴下ロートより、テトラメトキシシラ
ンオリゴマー（商標名：ＭＳ−５１、三菱化学（株）
製、重合度４〜５）１０ｇを３０分間かけて徐々に滴下
し、液温を５０℃に維持して更に撹拌を続け、３時間か
けてコロイダルシリカとテトラメトキシシランオリゴマ
ーを縮合させた。その後、室温まで冷却して不揮発分２
０重量％、ｐＨ４．８、粘度１０ｃＰの透明水溶液を得
た。

【００６０】この透明水溶液に、参考例１で得た合成樹
脂エマルジョンを、合成樹脂エマルジョン／透明水溶液
（固形分比）＝９０／１０となる様に配合し、水道水を
加えて、コーティング組成物を得た。このコーティング
組成物は、固形分４０重量％、ｐＨ７．８、粘度１０ｃ
Ｐの乳白色のエマルジョンであった。これを用いて、実
施例１と同様の方法で放置安定性及び塗膜性能の試験を
行なった。結果を下記表１に示す。

【００６１】実施例３〜６及び比較例１〜５実施例１と同様にして、下記表１及び表２に記載の配合
割合でコーティング組成物を調製し、放置安定性及び塗
膜性能の試験を行なった。結果を下記表１及び表２に示
す。

【００６２】尚、各例において、テトラメトキシシラン
オリゴマーとしては、商標名：ＭＳ−５１（三菱化学
（株）、テトラメトキシシランの重合度４〜５）又は商
標名：ＭＳ−５６（三菱化学（株）、テトラメトキシシ
ランの重合度８〜１０）のオリゴマーを用い、シランカ
ップリング剤としては、商標名：Ａ１８７（日本ユニカ
ー（株）製、化学式：ＣＨ₂ＣＨＣＨ₂ＯＣ₃Ｈ₆Ｓｉ（Ｏ
ＣＨ₃）₃）のシランカップリング剤を用い、コロイダル
シリカとしては、商標：スノーテックスＣＭ（日産化学
工業（株）製、粒子径１０〜２０ｎｍ、ｐＨ８．９〜
９．０、固形分３０〜３１％）又は商標：スノーテック
スＯ（日産化学工業（株）製、粒子径１０〜２０ｎｍ、
ｐＨ２〜４、固形分２０〜２１％）を用いた。

【００６３】

【表１】

【００６４】

【表２】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コロイダルシリカ、合成樹脂エマルジョ
ン、及びテトラメトキシシランオリゴマーを含有するこ
とを特徴とするコーティング組成物。
【請求項２】コロイダルシリカとテトラメトキシシラン
オリゴマーとを互いに縮合した状態で含有する請求項１
に記載のコーティング組成物。
【請求項３】コロイダルシリカ、合成樹脂エマルジョ
ン、及びテトラメトキシシランオリゴマーの三成分の合
計固形分量を基準として、コロイダルシリカ５〜６０重
量％、合成樹脂エマルジョン２０〜９４重量％、及びテ
トラメトキシシランオリゴマー０．０５〜２０重量％を
含有する請求項１又は２に記載のコーティング組成物。