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JP7703442B2 - Coating composition for wood and wood-based materials and uses thereof - Google Patents
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JP7703442B2 - Coating composition for wood and wood-based materials and uses thereof - Google Patents

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Description

本発明は、アミノ基を有する有機シラン化合物、ホウ素化合物、及び特定の組成の有機溶媒を含み、木材及び/又は木質材料への塗布性、浸透性に優れた、木材及び木質材料用コーティング組成物、それを用いたコーティング付き木材又は木質材料の製造方法、及びその用途に関する。The present invention relates to a coating composition for wood and wood materials, which comprises an organosilane compound having an amino group, a boron compound, and an organic solvent of a specific composition, and has excellent applicability and permeability to wood and/or wood materials, a method for producing coated wood or wood materials using the same, and uses of the same.

有機シラン化合物とホウ素化合物とを反応させて得られる高分子物質は、無機材料の長所と有機材料の長所とを両立させることが可能であり、より具体的には高い硬度、割れの防止、透明性、耐熱性、耐薬品性等を用途に応じて適宜具備する設計が可能であるため、コーティング剤、塗料、接着剤、ガラス基材、フィラー等の各種用途に応用されている。 Polymeric substances obtained by reacting organosilane compounds with boron compounds are able to combine the advantages of inorganic and organic materials; more specifically, they can be designed to have high hardness, crack prevention, transparency, heat resistance, chemical resistance, etc., as appropriate for the application, and are therefore used in a variety of applications, including coating agents, paints, adhesives, glass substrates, and fillers.

特に、アミノ基を有する有機シラン化合物と特定のホウ素化合物とを反応させて得られる高分子物質は、ゾル・ゲル法などで必要とされる加水分解などの複雑な工程を要せず、比較的短時間で形成可能であり、一液常温硬化性の材料に適用可能であるなどの優れた性質を有する。
コーティング剤としては、上記アミノ基を有する有機シラン化合物と特定のホウ素化合物に対して、更に金属アルコキシド及びリチウムを組み合わせることで、常温常湿下での乾燥でも、ハードコート特性が良く、かつ金属への密着性の良い被膜が得られることが報告されており、金属、ガラス、セラミック、プラスチック等へのコーティング剤として使用できる旨が報告されている(例えば、特許文献1参照。)。
In particular, polymeric substances obtained by reacting an organosilane compound having an amino group with a specific boron compound have excellent properties, such as being able to be formed in a relatively short time without requiring complicated processes such as hydrolysis required in the sol-gel method, and being applicable to one-component room temperature curing materials.
As for coating agents, it has been reported that by further combining a metal alkoxide and lithium with the above-mentioned organosilane compound having an amino group and a specific boron compound, a coating film having good hard coat properties and good adhesion to metals can be obtained even when dried at room temperature and normal humidity, and that the coating can be used as a coating agent for metals, glass, ceramics, plastics, etc. (see, for example, Patent Document 1).

木材及び木質材料には、傷つき防止、防水、防汚等の観点から、常温硬化可能で、硬度等に優れたコーティングが強く求められている。上記アミノ基を有する有機シラン化合物及びホウ素化合物を用いた材料の検討においては、木材への塗布も示唆されている(例えば、特許文献2参照。)。
しかしながら、木材又は木質材料用コーティングに実際に使用した結果は報告されておらず、したがって木材又は木質材料用コーティングに好適な組成物の配合やその設計指針も報告されていない。
また木材及び木質材料は多孔質であるため、コーティング剤を適用するにあたっては、防汚性や質感(特に無垢の木材の質感)の維持などの観点から、コーティング剤の木材及び/又は木質材料への浸透性が高いものである必要がある。しかしながら、上述のアミノ基を有する有機シラン化合物と特定のホウ素化合物とに基づくコーティング組成物の様に常温硬化可能で硬度等に優れたコーティング剤であって、木材及び/又は木質材料への浸透性にも優れたコーティング剤は、現在までのところ報告されていない。
For wood and wood-based materials, there is a strong demand for coatings that can be cured at room temperature and have excellent hardness, etc., from the viewpoints of scratch prevention, waterproofing, stain resistance, etc. In the study of materials using the above-mentioned organosilane compounds and boron compounds having amino groups, application to wood has also been suggested (for example, see Patent Document 2).
However, no results have been reported of actual use in coatings for wood or wood-based materials, and therefore no reports have been published on formulations of compositions suitable for coatings for wood or wood-based materials or design guidelines therefor.
Furthermore, since wood and woody materials are porous, when applying a coating agent, the coating agent needs to have high permeability into wood and/or woody materials from the viewpoint of maintaining stain resistance and texture (particularly the texture of solid wood), etc. However, no coating agent that can be cured at room temperature and has excellent hardness and other properties, such as the above-mentioned coating composition based on an organosilane compound having an amino group and a specific boron compound, and that also has excellent permeability into wood and/or woody materials has been reported so far.

特開2011-26473号公報JP 2011-26473 A 国際公開第2006/129695号International Publication No. WO 2006/129695

質感、特に無垢の質感の維持等の観点からの、木材又は木質材料用コーティングにおける木材及び/又は木質材料への浸透性に対する強い要求、及び上述の従来技術の限界に鑑み、本発明は、アミノ基を有する有機シラン化合物とホウ素化合物とを含有する常温硬化可能なコーティング組成物であって、高い硬度等の優れた諸特性を維持しながら、木材及び/又は木質材料への浸透性にも優れたコーティング組成物を提供することを課題とする。In view of the strong demand for coatings for wood or wood materials with regard to the ability to penetrate into wood and/or wood materials from the standpoint of maintaining texture, particularly the texture of solid wood, and in view of the limitations of the prior art described above, the present invention aims to provide a coating composition that can be cured at room temperature and contains an organosilane compound having an amino group and a boron compound, which has excellent permeability into wood and/or wood materials while maintaining excellent properties such as high hardness.

本発明者らは鋭意検討の結果、アミノ基を有する有機シラン化合物と特定のホウ素化合物とを組み合わせた材料系に基づくコーティング組成物において、特定の組成の有機溶媒、より具体的には有機溶媒中の低級アルコールの含有量を所定範囲内とすることで、当該材料系の優れた特性を維持しながら、木材及び/又は木質材料への浸透性を大幅に向上させ得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、
[1]
(a)以下の式で表わされるアミノ基を含むシラン化合物
4-n-Si-(OR’)
(式中、Rはアミノ基含有の有機基を表わし、複数存在する場合には互いに同一であっても異なっていてもよく、R’はメチル基、エチル基またはプロピル基を表わし、複数存在する場合には互いに同一であっても異なっていてもよく、nは1~3から選択される整数を表わす);
(b)HBO及びBからなる群から選択される少なくとも1種のホウ素化合物;及び
(c)低級アルコールを10質量%以上含有する有機溶媒;
を含有する、木材及び木質材料用コーティング組成物、に関する。
なお、ここでいう「木材及び木質材料用コーティング組成物」は、木材用コーティング及び木質材料用コーティングのどちらか一方に使用可能であれば足る趣旨であり、木材用コーティングのみに使用可能なコーティング組成物も、木質材料用コーティングのみに使用可能なコーティング組成物も、いずれも本発明の範囲に包含される。
As a result of intensive research, the present inventors have discovered that in a coating composition based on a material system combining an organosilane compound having an amino group with a specific boron compound, by controlling the content of an organic solvent of a specific composition, more specifically, a lower alcohol in the organic solvent, within a predetermined range, it is possible to significantly improve the permeability into wood and/or woody materials while maintaining the excellent properties of the material system, and have completed the present invention.
That is, the present invention provides:
[1]
(a) A silane compound containing an amino group represented by the following formula: R 4-n —Si—(OR′) n
(wherein R represents an amino group-containing organic group, and when a plurality of R's are present, they may be the same or different from each other; R' represents a methyl group, an ethyl group, or a propyl group, and when a plurality of R's are present, they may be the same or different from each other; and n represents an integer selected from 1 to 3);
(b) at least one boron compound selected from the group consisting of H3BO3 and B2O3 ; and (c) an organic solvent containing 10% by mass or more of a lower alcohol;
The present invention relates to a coating composition for wood and wood-based materials, comprising:
It should be noted that the term "coating composition for wood and wood-based materials" as used herein is intended to be sufficient if it can be used for either coating for wood or coating for wood-based materials, and both coating compositions that can be used only for coating for wood and coating compositions that can be used only for coating for wood materials are included in the scope of the present invention.

また、下記[2]から[12]は、いずれも本発明の好ましい一態様又は一実施形態である。
[2]
前記(c)低級アルコールを10質量%以上含有する有機溶媒が、低級アルコールを30~90質量%含有する、[1]に記載の木材及び木質材料用コーティング組成物。
[3]
前記低級アルコールが炭素数2から5を有する、[1]又は[2]に記載の木材及び木質材料用コーティング組成物。
[4]
前記(c)低級アルコールを10質量%以上含有する有機溶媒が、更にグリコールエーテルを含有する、[1]から[3]のいずれか一項に記載の木材及び木質材料用コーティング組成物。
[5]
上記(a)成分と(b)成分とが高分子構造を有する反応生成物を形成可能である、[1]から[4]のいずれか一項に記載の、木材及び木質材料用コーティング組成物。
[6]
更に(d)金属アルコキシド(上記(a)成分に該当するものを除く。)を含有する、[1]から[5]のいずれか一項に記載の木材及び木質材料用コーティング組成物。
[7]
更に(e)界面活性剤を含有する、[1]から[6]のいずれか一項に記載の木材及び木質材料用コーティング組成物。
[8]
前記(e)界面活性剤が、少なくとも1種のフッ素系界面活性剤を含有する、[7]に記載の木材及び木質材料用コーティング組成物。
[9]
更に(f)エポキシ樹脂を含有する、[1]から[8]のいずれか一項に記載の木材及び木質材料用コーティング組成物。

[10]
[1]から[9]のいずれか一項に記載の木材及び木質材料用コーティング組成物を硬化して得られる、コーティング。
[11]
[10]に記載のコーティング、並びに木材及び/又は木質材料を有する、コーティング付き木材又は木質材料。
[12]
前記木材及び/又は木質材料が、無垢の木材を含む、[11]に記載のコーティング付き木材又は木質材料。
[13]
[1]から[9]のいずれか一項に記載の木材及び木質材料用コーティング組成物を、木材又は木質材料に塗布する工程を有する、コーティング付き木材又は木質材料の製造方法。
[14]
前記木材又は木質材料が無垢の木材である、[13]に記載のコーティング付き木材又は木質材料の製造方法。
[15]
[11]又は[12]に記載のコーティング付き木材又は木質材料を有する、家具、建築部材、文具、食器、又はスポーツ用品。
[16]
[13]又は[14]に記載の方法によりコーティング付き木材又は木質材料を製造する工程を有する、家具、建築部材、文具、食器、又はスポーツ用品の製造方法。
Moreover, the following [2] to [12] are each a preferred aspect or embodiment of the present invention.
[2]
The coating composition for wood and woody materials according to [1], wherein the (c) organic solvent containing 10% by mass or more of a lower alcohol contains 30 to 90% by mass of a lower alcohol.
[3]
The coating composition for wood and wood-based materials according to [1] or [2], wherein the lower alcohol has 2 to 5 carbon atoms.
[4]
The coating composition for wood and wood-based materials according to any one of [1] to [3], wherein the (c) organic solvent containing 10% by mass or more of a lower alcohol further contains a glycol ether.
[5]
The coating composition for wood and wood-based materials according to any one of [1] to [4], wherein the component (a) and the component (b) are capable of forming a reaction product having a polymer structure.
[6]
The coating composition for wood and woody materials according to any one of [1] to [5], further comprising (d) a metal alkoxide (excluding those corresponding to the above component (a)).
[7]
The coating composition for wood and wood-based materials according to any one of [1] to [6], further comprising (e) a surfactant.
[8]
The coating composition for wood and wood-based materials according to [7], wherein the surfactant (e) contains at least one fluorine-based surfactant.
[9]
The coating composition for wood and wood-based materials according to any one of [1] to [8], further comprising (f) an epoxy resin.

[10]
A coating obtained by curing the coating composition for wood and wood-based materials according to any one of [1] to [9].
[11]
A coated wood or wood-based material comprising the coating according to [10] and wood and/or wood-based material.
[12]
The coated wood or wood material according to claim 11, wherein the wood and/or wood-based material comprises solid wood.
[13]
A method for producing a coated wood or wood material, comprising a step of applying the coating composition for wood and wood materials according to any one of [1] to [9] to wood or wood material.
[14]
The method for producing a coated wood or wood material according to [13], wherein the wood or wood material is solid wood.
[15]
[11] or [12]. [13] A coating material for furniture, building materials, stationery, tableware, or sporting goods comprising the coated wood or wood material according to [11] or [12].
[16]
A method for producing furniture, building materials, stationery, tableware, or sporting goods, comprising a step of producing coated wood or wood material by the method according to [13] or [14].

本発明によれば、高い硬度等の優れた諸特性を維持しながら、木材及び/又は木質材料に対するコーティング組成物の浸透性を大幅に向上することができる木材及び木質材料用コーティング組成物、及び適切な塗布量に基づく好適な性質を有するコーティング付き木材又は木質材料が提供される。
当該コーティング組成物は、有機シラン化合物とホウ素化合物とを反応させて得られる高分子物質に由来する高い硬度等の優れた特性と、木材及び木質材料において特に重要な高い浸透性に基づく適切な塗布量とを両立することができるので、家具、建築部材、文具、食器等に使用する木質部材のコーティングにおいて、特に好適に使用することができる。
According to the present invention, there is provided a coating composition for wood and wood materials that can significantly improve the permeability of the coating composition into wood and/or wood materials while maintaining excellent properties such as high hardness, and a coated wood or wood material that has suitable properties based on an appropriate application amount is provided.
The coating composition has excellent properties such as high hardness derived from the polymeric substance obtained by reacting an organosilane compound with a boron compound, and can be applied in an appropriate amount based on high permeability, which is particularly important for wood and wood-based materials. Therefore, the coating composition can be particularly suitably used for coating wood components used in furniture, building materials, stationery, tableware, etc.

本発明は、下記(a)成分、(b)成分、及び(c)成分を含有する、木材及び木質材料用コーティング組成物である。
(a)以下の式で表わされるアミノ基を含むシラン化合物
4-n-Si-(OR’)
(式中、Rはアミノ基含有の有機基を表わし、複数存在する場合には互いに同一であっても異なっていてもよく、R’はメチル基、エチル基またはプロピル基を表わし、複数存在する場合には互いに同一であっても異なっていてもよく、nは1~3から選択される整数を表わす);
(b)HBO及びBからなる群から選択される少なくとも1種のホウ素化合物;及び
(c)低級アルコールを10質量%以上含有する有機溶媒
The present invention relates to a coating composition for wood and wood-based materials, which contains the following components (a), (b), and (c):
(a) A silane compound containing an amino group represented by the following formula: R 4-n —Si—(OR′) n
(wherein R represents an amino group-containing organic group, and when a plurality of R's are present, they may be the same or different from each other; R' represents a methyl group, an ethyl group, or a propyl group, and when a plurality of R's are present, they may be the same or different from each other; and n represents an integer selected from 1 to 3);
(b) at least one boron compound selected from the group consisting of H3BO3 and B2O3 ; and (c) an organic solvent containing 10% by mass or more of a lower alcohol .

したがって本発明の木材及び木質材料用コーティング組成物は、通常、上記(a)成分(アミノ基を含むシラン化合物)、及び(b)成分(ホウ素化合物)が、(c)低級アルコールを10質量%以上含有する有機溶媒中に溶解又は分散した、組成物である。本発明の木材及び木質材料用コーティング組成物を硬化させて得られる木材及び木質材料用コーティング層は、通常、上記(a)及び(b)成分を反応させ得られる化学構造をその少なくとも一部に含む化合物を、含有する。また、本発明の木材及び木質材料用コーティング組成物は、硬化前においても(a)成分と(b)成分とが一部反応していてもよく、したがって(a)成分と(b)成分との反応生成物を一部含有していてもよい。
上述の(a)成分(アミノ基を含むシラン化合物)、と(b)成分(ホウ素化合物)とを反応させて得られる化学構造は、多くの場合、高分子構造を形成する。典型的には、(b)ホウ素化合物が、(a)アミノ基を含むシラン化合物中のアミノ基を介して架橋剤として働き、これらの成分を高分子化させて、(a)アミノ基を含むシラン化合物から導かれる構成単位と(b)ホウ素化合物から導かれる構成単位とを有する高分子構造が形成される。
すなわち、この好ましい実施形態の木材及び木質材料用コーティング組成物は、(a)成分と(b)成分とが、典型的には10~50℃の条件下で、高分子構造を有する反応生成物を形成可能な組み合わせとなっている。すなわち当該反応生成物は、(a)成分から導かれる構成単位、と(b)成分から導かれる構成単位とを有する高分子構造を有するものである。この高分子構造においては、(a)成分から導かれる構成単位と(b)成分から導かれる構成単位との比率が、(a)成分から導かれる構成単位1モルに対して(b)成分から導かれる構成単位0.02モル以上であることが好ましい。
Therefore, the coating composition for wood and woody materials of the present invention is usually a composition in which the above-mentioned component (a) (silane compound containing an amino group) and component (b) (boron compound) are dissolved or dispersed in an organic solvent containing 10% by mass or more of (c) a lower alcohol. The coating layer for wood and woody materials obtained by curing the coating composition for wood and woody materials of the present invention usually contains a compound at least partly including a chemical structure obtained by reacting the above-mentioned components (a) and (b). In addition, the coating composition for wood and woody materials of the present invention may have partially reacted with components (a) and (b) even before curing, and therefore may partially contain a reaction product between components (a) and (b).
The chemical structure obtained by reacting the above-mentioned (a) component (silane compound containing an amino group) with the (b) component (boron compound) often forms a polymer structure. Typically, the (b) boron compound acts as a crosslinking agent via the amino group in the (a) silane compound containing an amino group, polymerizing these components to form a polymer structure having a constitutional unit derived from the (a) silane compound containing an amino group and a constitutional unit derived from the (b) boron compound.
That is, in the coating composition for wood and wood materials of this preferred embodiment, component (a) and component (b) are combined in such a way that a reaction product having a polymer structure can be formed, typically under conditions of 10 to 50° C. That is, the reaction product has a polymer structure having a structural unit derived from component (a) and a structural unit derived from component (b). In this polymer structure, the ratio of the structural unit derived from component (a) to the structural unit derived from component (b) is preferably at least 0.02 moles of the structural unit derived from component (b) per 1 mole of the structural unit derived from component (a).

またこの実施形態においては、(a)成分から導かれる構成単位と(b)成分から導かれる構成単位とを有する高分子構造が、それ以外の成分、例えば後述の(d)金属アルコキシドや(f)エポキシ樹脂、によって変性された構造を有していてもよい。また、上記反応生成物がそれ以外の構造、例えば(d)成分の金属アルコキシドから導かれる構成単位が、(a)成分から導かれる構成単位、と(b)成分から導かれる構成単位とを有する高分子構造に取り込まれた構造を有していてもよい。In this embodiment, the polymer structure having the structural units derived from the component (a) and the structural units derived from the component (b) may have a structure modified with other components, such as the metal alkoxide (d) or the epoxy resin (f) described below. The reaction product may also have a structure other than the above, such as a structure in which the structural unit derived from the metal alkoxide of the component (d) is incorporated into a polymer structure having structural units derived from the component (a) and structural units derived from the component (b).

(a)アミノ基を含むシラン化合物
(a)成分は、以下の式で表わされる特定の構造を有する、アミノ基を含むシラン化合物である。
4-n-Si-(OR’)
(式中、Rはアミノ基含有の有機基を表わし、R’はメチル基、エチル基またはプロピル基を表わし、nは1~3から選択される整数を表わす。)
(a) Silane Compound Containing an Amino Group Component (a) is a silane compound containing an amino group having a specific structure represented by the following formula:
R 4-n -Si-(OR') n
(In the formula, R represents an amino group-containing organic group, R' represents a methyl group, an ethyl group, or a propyl group, and n represents an integer selected from 1 to 3.)

ここで、Rはアミノ基含有の有機基を表わすが、たとえば、モノアミノメチル、ジアミノメチル、トリアミノメチル、モノアミノエチル、ジアミノエチル、トリアミノエチル、モノアミノプロピル、ジアミノプロピル、トリアミノプロピル、モノアミノブチル、ジアミノブチル、トリアミノブチル、及び、これらよりも炭素数の多いアルキル基またはアリール基を有する有機基を挙げることができるが、それらに限定されない。γ―アミノプロピルや、アミノエチルアミノプロピルが特に好ましく、γ―アミノプロピルが最も好ましい。Rが複数存在する場合には、それらは互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。Here, R represents an amino group-containing organic group, examples of which include, but are not limited to, monoaminomethyl, diaminomethyl, triaminomethyl, monoaminoethyl, diaminoethyl, triaminoethyl, monoaminopropyl, diaminopropyl, triaminopropyl, monoaminobutyl, diaminobutyl, triaminobutyl, and organic groups having an alkyl group or aryl group with a larger number of carbon atoms than these. γ-Aminopropyl and aminoethylaminopropyl are particularly preferred, and γ-aminopropyl is most preferred. When multiple Rs are present, they may be the same or different.

(a)成分中のR’はメチル基、エチル基またはプロピル基を表わす。その中でも、メチル基及びエチル基が好ましい。R’が複数存在する場合には、それらは互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。In component (a), R' represents a methyl group, an ethyl group, or a propyl group. Among these, a methyl group and an ethyl group are preferred. When there are multiple R's, they may be the same or different.

(a)成分中のnは1~3から選択される整数を表わす。その中でも、nは2~3であるのが好ましく、nは3であるのが特に好ましい。
すなわち、(a)成分としては、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-β-(アミノエチル)-γ-アミノプロピルトリメトキシシランが特に好ましい。
In the component (a), n represents an integer selected from 1 to 3. Of these, n is preferably 2 or 3, and n is particularly preferably 3.
That is, as the component (a), γ-aminopropyltriethoxysilane and N-β-(aminoethyl)-γ-aminopropyltrimethoxysilane are particularly preferred.

(b)ホウ素化合物
(b)成分は、HBO及びBからなる群から選択される少なくとも1種のホウ素化合物である。(b)成分は、好ましくは、HBOである。
(b) Boron compound Component (b) is at least one boron compound selected from the group consisting of H 3 BO 3 and B 2 O 3. Component (b) is preferably H 3 BO 3 .

(a)成分と(b)成分との反応における両成分の使用量は、(a)成分1モルに対して(b)成分0.02モル以上の比率であることが好ましく、より好ましくは、(a)成分1モルに対して(b)成分0.02モル~8モルの比率、更に好ましくは、0.02モル~5モルの比率である。
(a)成分1モルに対し、(b)成分が0.02モル以上であることで、固化に要する時間が過度に長くなったり、充分に固化しなかったりする等の問題を効果的に抑制できる。また、(a)成分1モルに対し(b)成分が8モル以下であることで、(b)成分が(a)成分に溶解せず残ってしまう等の問題を効果的に抑制できる。
The amounts of component (a) and component (b) used in the reaction between the two components are preferably in a ratio of 0.02 moles or more of component (b) per mole of component (a), more preferably 0.02 moles to 8 moles of component (b) per mole of component (a), and even more preferably 0.02 moles to 5 moles of component (b) per mole of component (a).
By making the amount of the (b) component 0.02 moles or more per mole of the (a) component, problems such as an excessively long time required for solidification, insufficient solidification, etc. can be effectively prevented. Also, by making the amount of the (b) component 8 moles or less per mole of the (a) component, problems such as the (b) component remaining without dissolving in the (a) component can be effectively prevented.

(a)アミノ基を含むシラン化合物と(b)ホウ素化合物とを反応させる際の混合条件(温度、混合時間、混合方法など)は、適宜選択することができる。通常の室温条件では、数分から数十分で透明で粘稠な液体となり、固化する。固化する時間や得られる反応生成物の粘度や剛性はホウ素化合物の割合でも異なるため、得るべき反応生成物の物性や使用目的に応じて、これらの条件を適宜調節することが好ましい。The mixing conditions (temperature, mixing time, mixing method, etc.) when reacting (a) a silane compound containing an amino group with (b) a boron compound can be selected as appropriate. Under normal room temperature conditions, the mixture becomes a transparent, viscous liquid and solidifies within a few minutes to a few tens of minutes. The solidification time and the viscosity and rigidity of the resulting reaction product vary depending on the proportion of boron compound, so it is preferable to adjust these conditions as appropriate depending on the physical properties of the reaction product to be obtained and the intended use.

前記ホウ素化合物(b)は、好ましくは、炭素数1~7のアルコールに溶解したホウ素化合物アルコール溶液の形態で用いることができる。炭素数1~7のアルコールとしては、メチルアルコール、エチルアルコール、各種プロピルアルコール、各種ブチルアルコール、及びグリセリンなどが挙げられるが、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコールが好ましい。当該アルコール溶液を使用することにより、(b)成分を(a)成分に溶解する時間を短縮できる。なお、取り扱い上アルコール中のホウ素化合物の濃度は高いほうが好ましい。The boron compound (b) can be preferably used in the form of an alcohol solution of the boron compound dissolved in an alcohol having 1 to 7 carbon atoms. Examples of alcohol having 1 to 7 carbon atoms include methyl alcohol, ethyl alcohol, various propyl alcohols, various butyl alcohols, and glycerin, with methyl alcohol, ethyl alcohol, and isopropyl alcohol being preferred. By using this alcohol solution, the time required to dissolve component (b) in component (a) can be shortened. For ease of handling, it is preferable that the concentration of the boron compound in the alcohol is high.

前記反応生成物は、水を添加して加水分解する工程を経ないで(a)成分と(b)成分を反応させて得られる反応生成物であることが好ましい。このとき、水を添加して加水分解する工程を要さないため、ゾル・ゲル形成等の複雑な工程を要せず、しかも、長時間を要することなく、上記反応生成物を製造することができる。It is preferable that the reaction product is a reaction product obtained by reacting components (a) and (b) without going through a process of hydrolysis by adding water. In this case, since the process of hydrolysis by adding water is not required, the reaction product can be produced without a complicated process such as sol-gel formation, and without a long time.

(c)有機溶媒
本発明の木材及び木質材料用コーティング組成物は、反応の速度や均一性、コーティング塗工の容易性などの観点から、有機溶媒を含む。
本発明の木材及び木質材料用コーティング組成物を構成する有機溶媒は、特定の組成を有し、より具体的には(c)低級アルコールを10質量%以上含む、有機溶媒を含有する。本発明の木材及び木質材料用コーティング組成物においては、上記(a)成分(アミノ基を含むシラン化合物)、及び(b)成分(ホウ素化合物)が、(c)低級アルコールを10質量%以上含有する有機溶媒中に溶解又は分散した構成を有することが好ましい。
ここで「低級アルコール」とは、炭素数が5以下のアルコールを意味する。低級アルコールの好ましい例として、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ノルマルプロパノール、及びノルマルブタノールを挙げることができる。低級アルコールの中でも炭素数2から5のものが好ましく、エタノール及びノルマルプロパノールを特に好ましく用いることができる。
低級アルコール以外に、上記有機溶媒を構成する成分には特に制限はなく、常温において液体であり、低級アルコールと混合可能であり、上記(a)成分及び(b)成分、並びに存在する場合には後述の他の各成分を溶解又は分散することができる有機溶媒を適宜使用することができる。例えば、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール等の、グリコールエーテル、好ましくは炭素数6以上のグリコールエーテルを使用することができる。グリコールエーテルの使用量には特に限定は無いが、例えば3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノールを使用する場合には、(c)有機溶媒の30~70%混合してもよい。
(c) Organic Solvent The coating composition for wood and woody materials of the present invention contains an organic solvent from the standpoints of reaction speed and uniformity, ease of coating application, and the like.
The organic solvent constituting the coating composition for wood and woody materials of the present invention has a specific composition, and more specifically, contains an organic solvent containing 10% by mass or more of (c) a lower alcohol. In the coating composition for wood and woody materials of the present invention, it is preferable that the above-mentioned (a) component (amino group-containing silane compound) and (b) component (boron compound) are dissolved or dispersed in an organic solvent containing 10% by mass or more of (c) a lower alcohol.
Here, "lower alcohol" means an alcohol having 5 or less carbon atoms. Preferred examples of lower alcohols include methanol, ethanol, isopropanol, normal propanol, and normal butanol. Among lower alcohols, those having 2 to 5 carbon atoms are preferred, and ethanol and normal propanol are particularly preferred.
Other than the lower alcohol, there is no particular limitation on the components constituting the organic solvent, and an organic solvent that is liquid at room temperature, can be mixed with the lower alcohol, and can dissolve or disperse the above components (a) and (b), as well as other components described below, if present, can be appropriately used. For example, glycol ethers, such as 3-methoxy-3-methyl-1-butanol, preferably glycol ethers having 6 or more carbon atoms, can be used. There is no particular limitation on the amount of glycol ether used, but when 3-methoxy-3-methyl-1-butanol is used, it may be mixed in an amount of 30 to 70% of the organic solvent (c).

木材及び/又は木質材料への高い浸透性を実現する等の観点から、(c)有機溶媒中の低級アルコールの割合は、合計で10質量%以上であることが好ましく、30質量%以上であることが特に好ましい。
(c)有機溶媒中の低級アルコールの割合には特に上限はなく、低級アルコールが100質量%を占めていてもよいが、適宜他の溶媒を混合し、低級アルコールの割合を、合計で例えば90質量%以下、あるいは70質量%以下とすることもできる。
例えば、上記の3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノールは揮発性が低いので、これで低級アルコールの一部を置き換えることで、作業性の向上、ポットライフの延長、作業環境へ放出される揮発物の低減等を図ることができる。
From the viewpoint of realizing high permeability into wood and/or woody materials, the total proportion of lower alcohols in the organic solvent (c) is preferably 10 mass % or more, and particularly preferably 30 mass % or more.
(c) There is no particular upper limit to the proportion of the lower alcohol in the organic solvent, and the lower alcohol may account for 100% by mass. However, by appropriately mixing other solvents, the proportion of the lower alcohol can be, for example, 90% by mass or less, or 70% by mass or less in total.
For example, since the above-mentioned 3-methoxy-3-methyl-1-butanol has low volatility, by replacing a part of the lower alcohol with it, it is possible to improve workability, extend the pot life, reduce volatile substances released into the work environment, and the like.

有機溶媒中に占める低級アルコールの割合が10質量%以上であるときにコーティング組成物の木材及び/又は木質材料への浸透性が向上するメカニズムは必ずしも明らかではないが、低級アルコールによりもたらされる低粘度、低表面張力等と何らかの関連があるものと推定される。The mechanism by which the permeability of a coating composition into wood and/or wood-based materials is improved when the proportion of lower alcohol in the organic solvent is 10% by mass or more is not entirely clear, but it is presumed to be somehow related to the low viscosity, low surface tension, etc. brought about by the lower alcohol.

(c)有機溶媒の使用量には特に制限はなく、上記(a)成分及び(b)成分をはじめとする各成分間の反応効率や、コーティングの塗工における効率や作業性、得られるコーティングの品質等を考慮しながら適宜設定すればよい。
木材及び木質材料用コーティングの一般的な使用形態を前提とすれば、(c)有機溶媒の使用量が、木材及び木質材料用コーティング組成物の30~90質量%であることが好ましく、50~75質量%であることがより好ましい。いずれの使用量においても、(c)有機溶媒中の低級アルコールの含有量を10質量%以上であることで、本発明の木材及び木質材料用コーティングは、木材及び/又は木質材料への浸透性に優れる。
The amount of the (c) organic solvent used is not particularly limited, and may be appropriately set while taking into consideration the reaction efficiency between each component, including the above-mentioned (a) and (b) components, the efficiency and workability in applying the coating, the quality of the resulting coating, and the like.
Assuming that coatings for wood and woody materials are generally used, the amount of (c) organic solvent used is preferably 30 to 90 mass %, more preferably 50 to 75 mass %, of the coating composition for wood and woody materials. Regardless of the amount used, by making the content of the lower alcohol in (c) organic solvent 10 mass % or more, the coating for wood and woody materials of the present invention has excellent penetration into wood and/or woody materials.

(d)金属アルコキシド
本発明の木材及び木質材料用コーティング組成物は、好ましくは更に(d)金属アルコキシド((a)成分に該当するものを除く)を含有することができる。また、本実施形態の木材及び木質材料用コーティング組成物の反応により形成され得る高分子物質は、上記(a)成分、及び(b)成分の反応生成物である高分子構造が、更に(d)金属アルコキシドで変性された構造を有していてもよい。
すなわち、前記(a)成分及び(b)成分の反応に際して、あるいは、反応後、金属アルコキシド((d)成分)を添加することができる。(d)成分を添加することにより、得られる反応生成物中の金属塩の含有率を高めることができ、機械特性、化学特性等をより向上させることができるとともに、(d)成分を用いない場合と同様の粘稠な液体の状態とすることができるので、コーティングの性状、物性を用途に応じて適宜調整することができる。
(d) Metal Alkoxide The coating composition for wood and woody materials of the present invention may preferably further contain (d) a metal alkoxide (excluding those corresponding to component (a)). In addition, the polymeric substance that can be formed by the reaction of the coating composition for wood and woody materials of this embodiment may have a structure in which the polymeric structure that is the reaction product of the above-mentioned components (a) and (b) is further modified with (d) a metal alkoxide.
That is, a metal alkoxide (component (d)) can be added during or after the reaction of components (a) and (b). By adding component (d), the content of metal salt in the obtained reaction product can be increased, and the mechanical properties, chemical properties, etc. can be further improved, and a viscous liquid state similar to that in the case where component (d) is not used can be obtained, so that the properties and physical properties of the coating can be appropriately adjusted according to the application.

(d)成分の金属アルコキシドからは、上記(a)成分に該当する化合物(特定の構造を有する、アミノ基を含むシラン化合物)は除外される。それ以外の制限は、(d)成分の金属アルコキシドには適用されず、上記(a)成分に該当しない限り、一般に金属アルコキシドに分類される化合物、すなわち少なくとも1の金属原子と、少なくとも1のアルコキシ基を有する化合物を、(d)成分の金属アルコキシドとして使用することができる。 Compounds that fall under the above component (a) (silane compounds that have a specific structure and contain an amino group) are excluded from the metal alkoxides of component (d). Other restrictions do not apply to the metal alkoxides of component (d), and compounds that are generally classified as metal alkoxides, i.e., compounds that have at least one metal atom and at least one alkoxy group, can be used as the metal alkoxides of component (d) as long as they do not fall under the above component (a).

(d)成分の金属アルコキシドの金属としては、Si、Ta、Nb、Ti、Zr、Al、Ge、B、Na、Ga、Ce、V、Ta、P、Sb、などを挙げることができるが、これらに限定されない。好ましくは、アルコキシドの形成の容易さなどから、Si、Ti、Zrであり、また、(d)成分は液体であることが好ましいため、Si、Tiが特に好ましい。(d)成分の金属アルコキシドのアルコキシド(アルコキシ基)としては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、及びそれ以上の炭素数を有するアルコキシ基を挙げることができる。メトキシ、エトキシ、プロポキシ、及びブトキシが好ましく、メトキシ及びエトキシがより好ましい。特に好ましい(d)成分としては、テトラメトキシシラン及びテトラエトキシシランなどを挙げることができる。
(d)成分は多量体であってもよく、例えばテトラエトキシシランの5量体等を好適に使用することができる。単量体と5量体とを組み合わせて使用してもよい。
Examples of the metal of the metal alkoxide of the component (d) include, but are not limited to, Si, Ta, Nb, Ti, Zr, Al, Ge, B, Na, Ga, Ce, V, Ta, P, Sb, etc. Preferred are Si, Ti, and Zr because of the ease of forming the alkoxide, and since the component (d) is preferably liquid, Si and Ti are particularly preferred. Examples of the alkoxide (alkoxy group) of the metal alkoxide of the component (d) include methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy, and alkoxy groups having a carbon number of 2 or more. Methoxy, ethoxy, propoxy, and butoxy are preferred, and methoxy and ethoxy are more preferred. Particularly preferred examples of the component (d) include tetramethoxysilane and tetraethoxysilane.
The component (d) may be a polymer, and for example, a pentamer of tetraethoxysilane can be suitably used. A combination of a monomer and a pentamer can also be used.

(d)成分の使用量には特に制限はなく、得られるコーティングの用途、所望の特性等に応じて適宜設定することができるが、例えば(a)成分1モルに対して10モル以下の比率で用いることが好ましい。より好ましくは、(a)成分1モルに対して0.1モル~5モルの比率である。(a)成分1モルに対し、(d)成分が0.1モル以上とすることで、前述したような(d)成分を添加する効果を十分に発現することができる。また、(d)成分を10モル以下とすることで、白濁の発生等を効果的に抑制することができる。There is no particular limit to the amount of component (d) used, and it can be set appropriately depending on the application and desired properties of the resulting coating, but it is preferable to use it in a ratio of 10 moles or less per mole of component (a). A ratio of 0.1 to 5 moles per mole of component (a) is more preferable. By using 0.1 moles or more of component (d) per mole of component (a), the effect of adding component (d) as described above can be fully exerted. Furthermore, by using 10 moles or less of component (d), the occurrence of cloudiness can be effectively suppressed.

(e)界面活性剤
本発明の木材及び木質材料用コーティング組成物には、基材との濡れ性の改善やレベリング性の向上を目的として、更に界面活性剤を添加してもよい。また、界面活性剤を使用することで、木材及び/又は木質材料への浸透性を更に向上させることができる。
本発明においては、木材及び/又は木質材料への浸透によりコーティング層表面の平滑性が低下する場合があるため、界面活性剤を添加してレベリング性を向上させることが特に有益である。 界面活性剤の種類には特に制限はなく、コーティングの塗工形態や、他の成分、とりわけ(c)有機溶媒との親和性などに応じて適宜選択することができる。界面活性剤は、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、両性界面活性剤、及び非イオン界面活性剤のいずれであってもよい。
(e) Surfactant A surfactant may be further added to the coating composition for wood and wood materials of the present invention for the purpose of improving wettability with the substrate and leveling. In addition, the use of a surfactant can further improve the permeability into wood and/or wood materials.
In the present invention, since the smoothness of the coating layer surface may decrease due to penetration into wood and/or wood-based materials, it is particularly beneficial to add a surfactant to improve the leveling properties. There are no particular limitations on the type of surfactant, and it can be appropriately selected depending on the application form of the coating, the affinity with other components, particularly the (c) organic solvent, and the like. The surfactant may be any of anionic surfactants, cationic surfactants, amphoteric surfactants, and nonionic surfactants.

レベリング性や浸透性向上等の観点から、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、アルキルエーテル系界面活性剤等を使用することが特に好ましい。中でも、浸透性向上の観点から、フッ素系界面活性剤を用いることが好ましい。
好ましいフッ素系界面活性剤の具体例としては、AGCセイミケミカル株式会社製「サーフロン」シリーズ、DIC株式会社製「メガファック」シリーズ、株式会社ネオス製「フタージェント」シリーズ等を挙げることができる。
From the viewpoint of improving leveling properties and penetration, it is particularly preferable to use a fluorine-based surfactant, a silicone-based surfactant, an alkyl ether-based surfactant, etc. Among them, it is preferable to use a fluorine-based surfactant from the viewpoint of improving penetration.
Specific examples of preferred fluorine-based surfactants include the "Surflon" series manufactured by AGC Seimi Chemical Co., Ltd., the "Megafac" series manufactured by DIC Corporation, and the "Ftergent" series manufactured by Neos Corporation.

(e)界面活性剤の添加量には特に制限はなく、コーティングの塗工形態や硬化後に求められる物性等に応じて適宜設定することができる。
木材及び木質材料用コーティングの一般的な使用形態を前提とすれば、(e)界面活性剤の使用量が、木材及び木質材料用コーティング組成物の0.01~5.0質量%であることが好ましく、0.1~1.0質量%であることが特に好ましい。
There is no particular restriction on the amount of (e) surfactant added, and it can be appropriately set depending on the application form of the coating and the physical properties required after curing, etc.
Assuming that a coating for wood and wood-based materials is generally used, the amount of (e) surfactant used is preferably 0.01 to 5.0 mass %, and particularly preferably 0.1 to 1.0 mass %, of the coating composition for wood and wood-based materials.

合成樹脂
本発明の木材及び木質材料用コーティング組成物は、前記(d)金属アルコキシドの代わりにあるいはそれに加えて、合成樹脂を更に含むことができる。すなわち、前記(a)成分、及び(b)成分の反応に際して、あるいは、反応後、合成樹脂を添加することができる。合成樹脂を加えることで、得られるコーティングにクラック防止性等を付与することができ、本発明のコーティング組成物を、例えば樹脂ハードコート剤として使用することができる。
Synthetic Resin The coating composition for wood and woody materials of the present invention can further contain a synthetic resin instead of or in addition to the (d) metal alkoxide. That is, a synthetic resin can be added during or after the reaction of the (a) component and the (b) component. By adding a synthetic resin, crack prevention properties can be imparted to the resulting coating, and the coating composition of the present invention can be used, for example, as a resin hard coat agent.

本発明において使用することができる合成樹脂は、特に限定されないが、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アミノ樹脂、ウレタン樹脂、フラン樹脂を挙げることができ、様々な重合度(分子量)を有する合成樹脂を使用することができる。また、ビニルエステル樹脂、エポキシアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートなども好ましく使用することができる。その中でも、強度等の樹脂としての特性や、他の成分との反応性、安定性等の観点から、(f)エポキシ樹脂を使用することが好ましい。 The synthetic resins that can be used in the present invention are not particularly limited, but examples include acrylic resins, epoxy resins, polyester resins, amino resins, urethane resins, and furan resins, and synthetic resins having various degrees of polymerization (molecular weights) can be used. Vinyl ester resins, epoxy acrylates, dipentaerythritol hexaacrylates, etc. can also be preferably used. Among these, it is preferable to use (f) epoxy resins from the viewpoints of resin properties such as strength, reactivity with other components, stability, etc.

(f)エポキシ樹脂
本発明の木材及び木質材料用コーティング組成物は、上記(a)から(c)成分に加えて、(f)エポキシ樹脂を含有していてもよい。
(f)エポキシ樹脂は、硬化にあたって、上記(a)成分及び(b)成分で構成される高分子構造に取り込まれて高分子構造の一部を構成してもよく、また、該高分子構造を架橋するなどして、(a)成分及び(b)成分の反応生成物の化学構造や物性を変更したりすることができる。本態様の木材及び木質材料用コーティング組成物は、この様に(f)エポキシ樹脂を含有することで、硬化後のコーティングを構成する反応生成物の化学構造や物性に影響を与え、コーティングの反応性や機械的性質等を制御することができる。
(f) Epoxy Resin The coating composition for wood and woody materials of the present invention may contain (f) an epoxy resin in addition to the above components (a) to (c).
The epoxy resin (f) may be incorporated into the polymer structure composed of the components (a) and (b) during curing to form a part of the polymer structure, and may crosslink the polymer structure to change the chemical structure and physical properties of the reaction product of the components (a) and (b). By containing the epoxy resin (f) in this manner, the coating composition for wood and woody materials of this embodiment can affect the chemical structure and physical properties of the reaction product that constitutes the cured coating, thereby controlling the reactivity and mechanical properties of the coating.

本態様において好ましく使用することができる(f)エポキシ樹脂には特に限定はなく、当業界においてエポキシ樹脂に分類される樹脂、すなわち、高分子構造中のエポキシ基で架橋ネットワークを形成することで硬化することが可能な熱硬化性樹脂であればよく、様々な重合度(分子量)を有するエポキシ樹脂を使用することができる。その中でも、ビスフェノールAまたはビスフェノールFのグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、脂環族エポキシ樹脂、及び、ポリグリコール型エポキシ樹脂から成る群から選択される少なくとも1種のエポキシ樹脂などを好ましく使用することができる。 The epoxy resin (f) that can be preferably used in this embodiment is not particularly limited, and any resin classified as an epoxy resin in the industry, that is, a thermosetting resin that can be cured by forming a crosslinked network with epoxy groups in the polymer structure, can be used, and epoxy resins having various degrees of polymerization (molecular weight) can be used. Among them, at least one epoxy resin selected from the group consisting of glycidyl ether type epoxy resins of bisphenol A or bisphenol F, hydrogenated bisphenol A type epoxy resins, glycidyl ester type epoxy resins, alicyclic epoxy resins, and polyglycol type epoxy resins can be preferably used.

(f)エポキシ樹脂の添加量には特に制限はなく、コーティングの塗工形態や硬化後に求められる物性等に応じて適宜設定することができる。
木材及び木質材料用コーティングの一般的な使用形態を前提とすれば、(f)エポキシ樹脂の使用量は、前記(a)成分1gに対し、1~30gであるのが好ましく、4~10gであるのが、より好ましい。すなわち、(f)成分の添加量が過大でなければ、硬度の低下が抑制される傾向があり、逆に過小でなければ、化学的耐久性の維持が容易となる傾向がある。
There is no particular limitation on the amount of (f) epoxy resin added, and it can be set appropriately depending on the application form of the coating and the physical properties required after curing, etc.
Assuming that the coating for wood and wood-based materials is generally used, the amount of epoxy resin (f) used is preferably 1 to 30 g, and more preferably 4 to 10 g, per gram of component (a). In other words, if the amount of component (f) added is not too large, there is a tendency for the decrease in hardness to be suppressed, and conversely, if the amount is not too small, there is a tendency for chemical durability to be easily maintained.

シリコーンオイル
本発明の木材及び木質材料用コーティング組成物は、前記(d)金属アルコキシドや(f)エポキシ樹脂等の合成樹脂の代わりに、あるいは(d)金属アルコキシドや(f)エポキシ樹脂等の合成樹脂に加えて、シリコーンオイルを更に含むことができる。すなわち、前記(a)成分と(b)成分との反応に際して、あるいは、反応後、(d)成分等の代わりにあるいは(d)成分等に加えて、シリコーンオイルを添加することができる。シリコーンオイルを添加することで、得られるコーティングの柔軟性、硬さ等の物性を適宜調整することができる。
Silicone oil The coating composition for wood and woody materials of the present invention can further contain silicone oil instead of the synthetic resin such as (d) metal alkoxide or (f) epoxy resin, or in addition to the synthetic resin such as (d) metal alkoxide or (f) epoxy resin. That is, during the reaction of the (a) component with the (b) component, or after the reaction, silicone oil can be added instead of or in addition to the (d) component. By adding silicone oil, the physical properties such as flexibility and hardness of the obtained coating can be appropriately adjusted.

上記目的で使用するシリコーンオイルとしては、シロキサン結合を有する高分子物質であり、様々な重合度(分子量)を有する、メチルポリシロキサン、メチルフェニルシリコーン等を挙げることができ、ジメチルポリシロキサン(ジメチルシリコーン)が好ましい。Silicone oils used for the above purposes are polymeric substances having siloxane bonds and various degrees of polymerization (molecular weights), such as methylpolysiloxane and methylphenylsilicone, with dimethylpolysiloxane (dimethylsilicone) being preferred.

上記目的で使用するシリコーンオイルの使用量は、(a)成分1モルに対してシリコーンオイルのシロキサン繰返し単位として10モル以下の比率が好ましい。より好ましくは、0.1モル~5モルの比率である。(a)成分1モルに対し、シロキサン繰返し単位が0.1モル以上であると、前述したようなシリコーンオイルを添加する効果が得やすく、また、シロキサン繰返し単位が5モル以下であると、(a)成分と(b)成分との反応生成物による機能への影響が局限される。The amount of silicone oil used for the above purpose is preferably a ratio of 10 moles or less of the siloxane repeating units of the silicone oil per mole of component (a). A ratio of 0.1 to 5 moles is more preferable. When the number of siloxane repeating units is 0.1 moles or more per mole of component (a), the effect of adding silicone oil as described above is easily obtained, and when the number of siloxane repeating units is 5 moles or less, the effect on functionality due to the reaction product of components (a) and (b) is limited.

それ以外の成分
本発明の木材及び木質材料用コーティング組成物は、上記各成分の他に、腐食防止剤、無機ナノ粒子、顔料、有機酸及びそれらの混合物からなる群から選択された少なくとも一つの成分を添加しても良い。腐食防止剤としては、リン酸、亜リン酸、ホスホン酸、タンニン酸及びそれらの混合物があげられる。木材及び/又は木質材料の腐食を防ぐ観点からも、腐食防止剤の使用は有益である。
本発明の木材及び木質材料用コーティング組成物は、顔料等の発色性の成分を添加することで、塗料としての機能を発揮することができる。
Other components In addition to the above components, the coating composition for wood and wood materials of the present invention may contain at least one component selected from the group consisting of corrosion inhibitors, inorganic nanoparticles, pigments, organic acids, and mixtures thereof. Examples of corrosion inhibitors include phosphoric acid, phosphorous acid, phosphonic acid, tannic acid, and mixtures thereof. The use of a corrosion inhibitor is also beneficial from the viewpoint of preventing corrosion of wood and/or wood materials.
The coating composition for wood and wood-based materials of the present invention can function as a paint by adding a color-developing component such as a pigment.

木材、木質材料
本発明の木材及び木質材料用コーティング組成物が適用される木材及び木質材料には特に制限はなく、製材(無垢材)であってもよいし、木片や繊維を加工した加工木や、木粉を樹脂で固めた再生木などであってもよい。加工木、再生木としては、合板、積層材、集成材、パーティクルボード、MDF等のいずれであってもよい。
またその樹種も特に限定されず檜材、杉材、ヒバ材、ナラ材、キリ材、ケヤキ材、サワラ材等の各種の木材の、1種単独、又は2種以上の組み合わせ、のいずれであってもよい。更にその部位も特に限定されず、柾目、追柾目、白太、赤身、板目等の各種部位に、本発明のコーティング組成物を適用することができる。
本発明の木材及び木質材料用コーティング組成物は、木材及び/又は木質材料への浸透性に優れるので、一般にコーティング剤の浸透が困難である圧縮木材にも使用可能であり、圧縮木材上に所望のコーティング層を比較的容易に形成できるという、実用上高い価値を有する顕著な技術的効果を実現できる。
Wood and wood-based materials Wood and wood-based materials to which the coating composition for wood and wood-based materials of the present invention is applied are not particularly limited, and may be sawn wood (solid wood), processed wood made by processing wood chips or fibers, regenerated wood made by solidifying wood powder with resin, etc. Processed wood and regenerated wood may be any of plywood, laminated wood, laminated wood, particle board, MDF, etc.
The wood species is not particularly limited, and may be any one or a combination of two or more of various woods such as cypress, cedar, hiba, oak, paulownia, zelkova, sawara, etc. Furthermore, the part is not particularly limited, and the coating composition of the present invention can be applied to various parts such as straight grain, straight grain, sapwood, red wood, and cross grain.
The coating composition for wood and wood materials of the present invention has excellent permeability into wood and/or wood materials, and can therefore be used on compressed wood, which is generally difficult for coating agents to penetrate, and can achieve a remarkable technical effect of great practical value, namely, that a desired coating layer can be formed relatively easily on compressed wood.

コーティング付き木材又は木質材料
本発明の木材及び木質材料用コーティング組成物を、木材又は木質材料上に塗布して硬化させることで、木材又は木質材料上にコーティング(層)を形成し、コーティング付き木材又は木質材料を製造することができる。硬化にあたり加熱は必須ではないが、加熱することにより硬化時間を短縮することができる。
より具体的には、本発明の木材及び木質材料用コーティング組成物をディッピング、スプレー塗布、ロール塗布、刷毛塗り等の方法で木材又は木質材料の表面に塗布することができる。1回の塗布でコーティング(層)を形成してもよいし、2回以上の塗布を繰り返すことでコーティング(層)を形成してもよい。2回以上の塗布を繰り返すことでコーティング(層)を形成する場合には、塗布後にコーティング組成物を硬化させた後に、更に塗布を行ってもよいし、硬化させないまま塗布を繰り返し、全ての塗布が終了した後に、コーティング組成物を硬化させてもよい。
木材及び木質材料用コーティング組成物の塗布量には特に制限は無いが、木材又は木質材料の面積100cmあたり、0.3g~10gであることが好ましく、0.5g~2.0gであることが特に好ましく、1.0g以上であることがとりわけ好ましい。塗布量が木材又は木質材料の面積100cmあたり、0.3g以上であることは、コーティング組成物が木材又は木質材料への高い浸透性を有することを示すものである。
By applying the coating composition for wood and wood materials of the present invention to wood or wood materials and curing it, a coating (layer) is formed on the wood or wood materials, and coated wood or wood materials can be produced. Heating is not essential for curing, but heating can shorten the curing time.
More specifically, the coating composition for wood and wood materials of the present invention can be applied to the surface of wood or wood materials by methods such as dipping, spray coating, roll coating, brush coating, etc. A coating (layer) may be formed by one application, or a coating (layer) may be formed by repeating two or more applications. When a coating (layer) is formed by repeating two or more applications, the coating composition may be cured after application and then further applied, or the coating may be repeated without curing, and the coating composition may be cured after all applications have been completed.
The amount of coating composition for wood and wood materials to be applied is not particularly limited, but is preferably 0.3 g to 10 g, more preferably 0.5 g to 2.0 g, and especially preferably 1.0 g or more per 100 cm2 of wood or wood material. An application amount of 0.3 g or more per 100 cm2 of wood or wood material indicates that the coating composition has high permeability into wood or wood material.

硬化後のコーティング(層)の厚みには特に限定はなく、コーティングの目的、要求物性、コーティング付き木材又は木質材料の使用態様等に応じて適宜設定することが可能であるが、5μm以下であることが好ましく、2μm以下であることが特に好ましい。
コーティング層の木材又は木質材料中への浸透深さにも特に制限は無いが、コーティング(層)の安定性、密着性等の観点から、10~300μmであることが好ましく、50~200μmであることが特に好ましい。
There is no particular limitation on the thickness of the coating (layer) after hardening, and it can be set appropriately depending on the purpose of the coating, the required physical properties, the manner in which the coated wood or wood material is used, etc., but it is preferably 5 μm or less, and particularly preferably 2 μm or less.
There is no particular restriction on the penetration depth of the coating layer into wood or wood-based materials, but from the viewpoint of the stability, adhesion, etc. of the coating (layer), it is preferably 10 to 300 μm, and particularly preferably 50 to 200 μm.

本発明の木材及び木質材料用コーティング組成物は、従来技術と比較して高い浸透性で、十分な塗布量のコーティング層を木材及び/又は木質材料上に形成することができるので、本発明の一実施形態であるコーティング付き木材又は木質材料は、美観や質感等の観点から木材又は木質材料が広く用いられ、かつコーティングによる保護が求められる用途、例えば家具、建築部材、文具、食器、スポーツ用品等において、特に好適に使用することができる。The coating composition for wood and wood materials of the present invention has high permeability compared to conventional techniques and can form a sufficient amount of coating layer on wood and/or wood materials, so that the coated wood or wood material of one embodiment of the present invention can be particularly suitable for use in applications where wood or wood materials are widely used from the standpoint of aesthetics, texture, etc., and protection by a coating is required, such as furniture, building materials, stationery, tableware, sporting goods, etc.

以下、本発明を実施例/比較例を参照しながら更に詳細に説明するが、本発明は、これにより何ら限定されるものではない。The present invention will now be described in further detail with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited thereto in any way.

以下の実施例/比較例において、物性/特性の評価は下記の方法で行った。
浸透性(塗布量)
各実施例および比較例で得られたコーティング組成物を、10×10×1cmサイズのMDF(ミディアム・デンシティ・ファイバー)ボード又は無垢材上に液溜まりしない程度に塗布し、室温下で24時間乾燥した。更に翌日、翌々日と同様な操作を行い、計3回の塗布、乾燥を行った。
3回目の乾燥後のコーティング済みMDFボード又は無垢材の重量を測定し、初期の重量からの増加分(g)を、塗布量とした。
マジック染み込み性
上記3回目の乾燥後のコーティング済みMDFボード又は無垢材のコーティング面に、油性マジックで任意に記し、エタノールでふき取りを行い、目視で認められるような汚染を残さずにふき取れたものを〇(合格)と評価した。
外観(木質質感)
上記3回目の乾燥後のコーティング済みMDFボード又は無垢材のコーティング面を目視で木質の質感を判定し、木質の質感を維持したものを〇(合格)、木質の質感を失ったもの(コーティング面の白化等)を×(不合格)、と評価した。
In the following Examples and Comparative Examples, the physical properties and characteristics were evaluated by the following methods.
Penetration (amount applied)
The coating composition obtained in each Example and Comparative Example was applied to a 10 x 10 x 1 cm MDF (medium density fiberboard) or solid wood so that no liquid pooled, and dried at room temperature for 24 hours. The same procedure was repeated the next day and the day after, for a total of three coatings and dryings.
The weight of the coated MDF board or solid wood after the third drying was measured, and the increase (g) from the initial weight was taken as the coating amount.
Penetrating magic
After the third drying, the coated surface of the coated MDF board or solid wood was arbitrarily marked with oil-based marker and wiped with ethanol. Those that could be wiped off without leaving any visible stains were rated as ◯ (pass).
Appearance (wood texture)
After the third drying, the coated surface of the coated MDF board or solid wood was visually inspected to determine the woody texture. Those that maintained the woody texture were rated as ◯ (pass), and those that lost the woody texture (whitening of the coating surface, etc.) were rated as × (fail).

(実施例1)
(a)成分として、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン液40質量部に、(b)成分として、HBO粉末を10質量部加え、5分間攪拌後、(d)成分として、テトラエトキシシランを70質量部、同じく(d)成分として、テトラエトキシシラン5量体を70質量部添加し、更に5分間攪拌し、放置した後、(f)成分としてビスフェノールA樹脂(ナガセケムテック社製CY232)を20質量部、(c)成分としてメタノールを420質量部、(e)成分としてSZ-1919(シリコーン系界面活性剤、東レダウ・コーニング株式会社製)を2質量部添加し、混合して、実施例1のコーティング組成物を調製した。
得られたコーティング組成物を用いて、上述の手法に従い10×10×1cmサイズのMDFボード上にコーティング被膜を形成し、浸透性(塗布量)、マジック染み込み性、及び外観(木質質感)を評価した。
結果を表1に示す。
Example 1
As the (a) component, 40 parts by mass of γ-aminopropyltriethoxysilane liquid was added as the (b) component, and 10 parts by mass of H 3 BO 3 powder was added as the (b) component. After stirring for 5 minutes, 70 parts by mass of tetraethoxysilane as the (d) component and 70 parts by mass of tetraethoxysilane pentamer as the (d) component were added. After stirring for another 5 minutes and leaving it, 20 parts by mass of bisphenol A resin (CY232 manufactured by Nagase Chemtec Corporation) as the (f) component, 420 parts by mass of methanol as the (c) component, and 2 parts by mass of SZ-1919 (silicone-based surfactant, manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.) as the (e) component were added and mixed to prepare the coating composition of Example 1.
Using the obtained coating composition, a coating film was formed on an MDF board of 10 x 10 x 1 cm size according to the above-mentioned method, and the permeability (amount applied), penetration with a marker pen, and appearance (wood texture) were evaluated.
The results are shown in Table 1.

(実施例2)
(c)成分としてのメタノールに代えて、同じく(c)成分として、エタノールを420質量部添加した以外は、実施例1と同様にして、実施例2のコーティング組成物を調製し、それを用いてMDFボード上にコーティング被膜を形成して、浸透性(塗布量)、マジック染み込み性、及び外観(木質質感)を評価した。
結果を表1に示す。
Example 2
The coating composition of Example 2 was prepared in the same manner as in Example 1, except that 420 parts by mass of ethanol was added as component (c) instead of methanol as component (c). A coating film was formed on an MDF board using the composition, and the permeability (amount applied), marker penetrability, and appearance (wood texture) were evaluated.
The results are shown in Table 1.

(実施例3)
(c)成分としてのメタノールに代えて、同じく(c)成分として、ノルマルプロパノールを420質量部添加した以外は、実施例1と同様にして、実施例3のコーティング組成物を調製し、それを用いてMDFボード上にコーティング被膜を形成して、浸透性(塗布量)、マジック染み込み性、及び外観(木質質感)を評価した。
結果を表1に示す。
Example 3
The coating composition of Example 3 was prepared in the same manner as in Example 1, except that 420 parts by mass of normal propanol was added as component (c) instead of methanol as component (c). A coating film was formed on an MDF board using the composition, and the permeability (amount applied), marker penetrability, and appearance (wood texture) were evaluated.
The results are shown in Table 1.

(実施例4)
(c)成分としてのメタノールに代えて、同じく(c)成分として、イソプロパノールを420質量部添加した以外は、実施例1と同様にして、実施例4のコーティング組成物を調製し、それを用いてMDFボード上にコーティング被膜を形成して、浸透性(塗布量)、マジック染み込み性、及び外観(木質質感)を評価した。
結果を表1に示す。
Example 4
The coating composition of Example 4 was prepared in the same manner as in Example 1, except that 420 parts by mass of isopropanol was added as component (c) instead of methanol as component (c). A coating film was formed on an MDF board using the composition, and the permeability (amount applied), marker penetrability, and appearance (wood texture) were evaluated.
The results are shown in Table 1.

(実施例5)
(c)成分としてのメタノールに代えて、同じく(c)成分として、ノルマルブタノールを420質量部添加した以外は、実施例1と同様にして、実施例5のコーティング組成物を調製し、それを用いてMDFボード上にコーティング被膜を形成して、浸透性(塗布量)、マジック染み込み性、及び外観(木質質感)を評価した。
結果を表1に示す。
Example 5
The coating composition of Example 5 was prepared in the same manner as in Example 1, except that 420 parts by mass of normal butanol was added as component (c) instead of methanol as component (c). A coating film was formed on an MDF board using the composition, and the permeability (amount applied), marker penetrability, and appearance (wood texture) were evaluated.
The results are shown in Table 1.

(比較例1)
(c)成分としてのメタノールに代えて、MMB(3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール)を420質量部添加した以外は、実施例1と同様にして、比較例1のコーティング組成物を調製し、それを用いてMDFボード上にコーティング被膜を形成して、浸透性(塗布量)、マジック染み込み性、及び外観(木質質感)を評価した。
結果を表1に示す。
(Comparative Example 1)
A coating composition of Comparative Example 1 was prepared in the same manner as in Example 1, except that 420 parts by mass of MMB (3-methoxy-3-methyl-1-butanol) was added instead of methanol as component (c). A coating film was formed on an MDF board using the composition, and the permeability (amount applied), marker penetrability, and appearance (wood texture) were evaluated.
The results are shown in Table 1.

(実施例6)
(c)成分としてのメタノールに代えて、同じく(c)成分として、エタノール210質量部、及びMMBを210質量部添加した以外は、実施例1と同様にして、実施例6のコーティング組成物を調製し、それを用いてMDFボード上にコーティング被膜を形成して、浸透性(塗布量)、マジック染み込み性、及び外観(木質質感)を評価した。
結果を表1に示す。
Example 6
The coating composition of Example 6 was prepared in the same manner as in Example 1, except that 210 parts by mass of ethanol and 210 parts by mass of MMB were added as component (c) instead of methanol as component (c). A coating film was formed on an MDF board using the composition, and the permeability (amount applied), marker penetrability, and appearance (wood texture) were evaluated.
The results are shown in Table 1.

(実施例7)
(e)成分としてのSZ-1919を添加しなかった以外は、実施例6と同様にして、実施例7のコーティング組成物を調製し、それを用いてMDFボード上にコーティング被膜を形成して、浸透性(塗布量)、マジック染み込み性、及び外観(木質質感)を評価した。
結果を表1に示す。
(Example 7)
The coating composition of Example 7 was prepared in the same manner as in Example 6, except that SZ-1919 was not added as the component (e). A coating film was formed on an MDF board using the composition, and the permeability (amount of application), marker penetrability, and appearance (wood texture) were evaluated.
The results are shown in Table 1.

(実施例8)
(e)成分としてのSZ-1919に代えて、同じく(e)成分として、サーフロンS-611(フッ素系界面活性剤、AGCセイミケミカル株式会社製)を2質量部添加した以外は、実施例6と同様にして、実施例8のコーティング組成物を調製し、それを用いてMDFボード上にコーティング被膜を形成して、浸透性(塗布量)、マジック染み込み性、及び外観(木質質感)を評価した。
結果を表1に示す。
(Example 8)
The coating composition of Example 8 was prepared in the same manner as in Example 6, except that 2 parts by mass of Surflon S-611 (a fluorochemical surfactant, manufactured by AGC Seimi Chemical Co., Ltd.) was added as component (e) instead of SZ-1919 as component (e). A coating film was formed on an MDF board using the composition, and the permeability (amount applied), marker penetration, and appearance (wood texture) were evaluated.
The results are shown in Table 1.

(実施例9)
(e)成分としてのSZ-1919に代えて、同じく(e)成分として、メガファックF-559(フッ素系界面活性剤、DIC株式会社製)を2質量部添加した以外は、実施例6と同様にして、実施例9のコーティング組成物を調製し、それを用いてMDFボード上にコーティング被膜を形成して、浸透性(塗布量)、マジック染み込み性、及び外観(木質質感)を評価した。
結果を表1に示す。
Example 9
The coating composition of Example 9 was prepared in the same manner as in Example 6, except that 2 parts by mass of Megafac F-559 (a fluorosurfactant manufactured by DIC Corporation) was added as component (e) instead of SZ-1919 as component (e). A coating film was formed on an MDF board using the composition, and the permeability (amount applied), marker penetration, and appearance (wood texture) were evaluated.
The results are shown in Table 1.

(実施例10)
(e)成分としてのSZ-1919に代えて、同じく(e)成分として、メガファックF-563(フッ素系界面活性剤、DIC株式会社製)を2質量部添加した以外は、実施例6と同様にして、実施例10のコーティング組成物を調製し、それを用いてMDFボード上にコーティング被膜を形成して、浸透性(塗布量)、マジック染み込み性、及び外観(木質質感)を評価した。
結果を表1に示す。
(Example 10)
The coating composition of Example 10 was prepared in the same manner as in Example 6, except that 2 parts by mass of Megafac F-563 (a fluorosurfactant manufactured by DIC Corporation) was added as component (e) instead of SZ-1919 as component (e). A coating film was formed on an MDF board using the composition, and the permeability (amount applied), marker penetration, and appearance (wood texture) were evaluated.
The results are shown in Table 1.

(実施例11)
(e)成分としてのSZ-1919に代えて、同じく(e)成分として、TFS4440(ポリエーテル変性シロキサン、Momentive Performance Materials Inc.製)を2質量部添加した以外は、実施例6と同様にして、実施例11のコーティング組成物を調製し、それを用いてMDFボード上にコーティング被膜を形成して、浸透性(塗布量)、マジック染み込み性、及び外観(木質質感)を評価した。
結果を表1に示す。
(Example 11)
The coating composition of Example 11 was prepared in the same manner as in Example 6, except that 2 parts by mass of TFS4440 (polyether-modified siloxane, manufactured by Momentive Performance Materials Inc.) was added as component (e) instead of SZ-1919 as component (e). A coating film was formed on an MDF board using the composition, and the permeability (amount of application), marker penetration, and appearance (wood texture) were evaluated.
The results are shown in Table 1.

(実施例12)
(e)成分としてのSZ-1919に代えて、同じく(e)成分として、KP-431(シリコーン混合物、信越化学工業株式会社製)を2質量部添加した以外は、実施例6と同様にして、実施例12のコーティング組成物を調製し、それを用いてMDFボード上にコーティング被膜を形成して、浸透性(塗布量)、マジック染み込み性、及び外観(木質質感)を評価した。
結果を表1に示す。
Example 12
The coating composition of Example 12 was prepared in the same manner as in Example 6, except that 2 parts by mass of KP-431 (a silicone mixture, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was added as component (e) instead of SZ-1919 as component (e). A coating film was formed on an MDF board using the composition, and the permeability (amount applied), marker penetrability, and appearance (wood texture) were evaluated.
The results are shown in Table 1.

(実施例13)
(e)成分としてのSZ-1919に代えて、同じく(e)成分として、エマルゲン106(ポリオキシエチレンラウリルエーテル、花王株式会社製)を2質量部添加した以外は、実施例6と同様にして、実施例13のコーティング組成物を調製し、それを用いてMDFボード上にコーティング被膜を形成して、浸透性(塗布量)、マジック染み込み性、及び外観(木質質感)を評価した。
結果を表1に示す。
Example 13
The coating composition of Example 13 was prepared in the same manner as in Example 6, except that 2 parts by mass of Emulgen 106 (polyoxyethylene lauryl ether, manufactured by Kao Corporation) was added as component (e) instead of SZ-1919 as component (e). A coating film was formed on an MDF board using the composition, and the permeability (amount applied), marker penetration, and appearance (wood texture) were evaluated.
The results are shown in Table 1.

(実施例14)
(e)成分としてのSZ-1919の添加量を8質量部に変更した以外は、実施例6と同様にして、実施例14のコーティング組成物を調製し、それを用いてMDFボード上にコーティング被膜を形成して、浸透性(塗布量)、マジック染み込み性、及び外観(木質質感)を評価した。
結果を表1に示す。
(Example 14)
The coating composition of Example 14 was prepared in the same manner as in Example 6, except that the amount of SZ-1919 added as component (e) was changed to 8 parts by mass. A coating film was formed on an MDF board using the composition, and the permeability (amount applied), marker penetrability, and appearance (wood texture) were evaluated.
The results are shown in Table 1.




実施例1から5と比較例1との比較から、低級アルコールを使用することで、コーティング組成物の木質材料への浸透性が向上することがわかる。また、実施例2、実施例6及び比較例1の比較から、低級アルコールの含有量を調整することで、浸透性を制御できることがわかる。更に、実施例8以降を併せて参照することで、界面活性剤の添加によっても浸透性を制御(多くの場合向上)することができ、特にフッ素系界面活性剤の添加によって、浸透性を大幅に向上できることがわかる。



A comparison of Examples 1 to 5 with Comparative Example 1 shows that the use of lower alcohols improves the permeability of the coating composition into wood materials. A comparison of Examples 2, 6, and Comparative Example 1 shows that the permeability can be controlled by adjusting the content of lower alcohols. Furthermore, by referring to Examples 8 and onwards, it can be seen that the permeability can also be controlled (in many cases improved) by adding a surfactant, and that the permeability can be significantly improved by adding a fluorine-based surfactant in particular.

(実施例15)
実施例6のコーティング組成物を用い、MDFボードに代えてWRC(ウエスタンレッドシダー)材を塗布対象としたこと以外は実施例6と同様にして、WRC材上にコーティング被膜を形成して、浸透性(塗布量)、マジック染み込み性、及び外観(木質質感)を評価した。
結果を表2に示す。
(Example 15)
The coating composition of Example 6 was used to form a coating film on Western Red Cedar (WRC) material in the same manner as in Example 6, except that WRC material was used instead of MDF board, and the permeability (amount applied), marker penetration, and appearance (wood texture) were evaluated.
The results are shown in Table 2.

(実施例16)
実施例6のコーティング組成物を用い、MDFボードに代えて檜材を塗布対象としたこと以外は実施例6と同様にして、檜材上にコーティング被膜を形成して、浸透性(塗布量)、マジック染み込み性、及び外観(木質質感)を評価した。
結果を表2に示す。
(Example 16)
A coating film was formed on cypress wood in the same manner as in Example 6, except that the coating composition of Example 6 was used and cypress wood was used instead of an MDF board, and the permeability (amount applied), marker penetration, and appearance (wood texture) were evaluated.
The results are shown in Table 2.

(実施例17)
実施例6のコーティング組成物を用いて、MDFボードに代えてパイン材を塗布対象としたこと以外は実施例6と同様にして、パイン材上にコーティング被膜を形成して、浸透性(塗布量)、マジック染み込み性、及び外観(木質質感)を評価した。
結果を表2に示す。
(Example 17)
A coating film was formed on pine wood using the coating composition of Example 6 in the same manner as in Example 6, except that pine wood was used instead of an MDF board, and the permeability (amount applied), marker penetration, and appearance (wood texture) were evaluated.
The results are shown in Table 2.

(実施例18)
実施例6のコーティング組成物を用いて、MDFボードに代えて杉材を塗布対象としたこと以外は実施例6と同様にして、杉材上にコーティング被膜を形成して、浸透性(塗布量)、マジック染み込み性、及び外観(木質質感)を評価した。
結果を表2に示す。
(Example 18)
Using the coating composition of Example 6, a coating film was formed on cedar wood in the same manner as in Example 6, except that cedar wood was used instead of an MDF board, and the permeability (amount applied), marker penetration, and appearance (wood texture) were evaluated.
The results are shown in Table 2.

(実施例19)
実施例6のコーティング組成物を用いて、MDFボードに代えてイペ材を塗布対象としたこと以外は実施例6と同様にして、イペ材上にコーティング被膜を形成して、浸透性(塗布量)、マジック染み込み性、及び外観(木質質感)を評価した。
結果を表2に示す。
Example 19
Using the coating composition of Example 6, a coating film was formed on Ipe wood in the same manner as in Example 6, except that Ipe wood was used instead of MDF board, and the permeability (amount applied), marker penetration, and appearance (wood texture) were evaluated.
The results are shown in Table 2.



本発明の木材及び木質材料用コーティング組成物が、典型的な木材である各種の無垢材に対しても、浸透性、耐汚染性などに優れた好適なコーティング組成物であることがわかる。


It is clear that the coating composition for wood and wood materials of the present invention is a suitable coating composition having excellent permeability, stain resistance, etc., even for various solid woods, which are typical types of wood.

本発明の木材及び木質材料用コーティング組成物、及びコーティング付き木材又は木質材料は、木材及び/又は木質材料への適切な浸透性に基づく適切な塗布量を実現する一方で、有機シラン化合物とホウ素化合物とを反応させて得られる高分子物質に由来する高い硬度、傷つき防止、防水性、防汚性等を適宜具備するコーティングを実現することができるので、建築、建設、家具製造等の産業の各分野において、高い利用可能性を有する。The coating composition for wood and wood materials, and the coated wood or wood materials of the present invention can be applied in an appropriate amount based on appropriate penetration into wood and/or wood materials, while providing a coating that appropriately possesses high hardness, scratch resistance, waterproofing, stain resistance, etc., derived from the polymeric substance obtained by reacting an organosilane compound with a boron compound, and therefore has high applicability in various industrial fields such as architecture, construction, and furniture manufacturing.

Claims (14)

(a)以下の式で表わされるアミノ基を含むシラン化合物
4-n-Si-(OR’)
(式中、Rはアミノ基含有の有機基を表わし、複数存在する場合には互いに同一であっても異なっていてもよく、R’はメチル基、エチル基またはプロピル基を表わし、複数存在する場合には互いに同一であっても異なっていてもよく、nは1~3から選択される整数を表わす);
(b)HBO及びBからなる群から選択される少なくとも1種のホウ素化合物;
(c)低級アルコールを10質量%以上含有する有機溶媒
(d)金属アルコキシド(上記(a)成分に該当するものを除く。);及び
(f)エポキシ樹脂;
を含有する、木材及び木質材料用コーティング組成物であって、
上記(d)金属アルコキシドが単量体と5量体との組み合わせを含む、
上記木材及び木質材料用コーティング組成物
(a) A silane compound containing an amino group represented by the following formula: R 4-n —Si—(OR′) n
(wherein R represents an amino group-containing organic group, and when a plurality of R's are present, they may be the same or different from each other; R' represents a methyl group, an ethyl group, or a propyl group, and when a plurality of R's are present, they may be the same or different from each other; and n represents an integer selected from 1 to 3);
(b) at least one boron compound selected from the group consisting of H3BO3 and B2O3 ;
(c) an organic solvent containing 10% by mass or more of a lower alcohol ;
(d) metal alkoxides (excluding those falling under component (a) above); and
(f) epoxy resin;
A coating composition for wood and wood-based materials comprising:
The (d) metal alkoxide includes a combination of a monomer and a pentamer.
The coating composition for wood and wood-based materials .
前記(c)低級アルコールを10質量%以上含有する有機溶媒が、低級アルコールを30~90質量%含有する、請求項1に記載の木材及び木質材料用コーティング組成物。 The coating composition for wood and wood-based materials according to claim 1, wherein the (c) organic solvent containing 10% by mass or more of a lower alcohol contains 30 to 90% by mass of a lower alcohol. 前記低級アルコールが炭素数2から5を有する、請求項1又は2に記載の木材及び木質材料用コーティング組成物。 The coating composition for wood and wood-based materials according to claim 1 or 2, wherein the lower alcohol has 2 to 5 carbon atoms. 前記(c)低級アルコールを10質量%以上含有する有機溶媒が、更にグリコールエーテルを含有する、請求項1から3のいずれか一項に記載の木材及び木質材料用コーティング組成物。 The coating composition for wood and wood-based materials according to any one of claims 1 to 3, wherein the organic solvent (c) containing 10% by mass or more of a lower alcohol further contains a glycol ether. 上記(a)成分と(b)成分とが高分子構造を有する反応生成物を形成可能である、請求項1から4のいずれか一項に記載の、木材及び木質材料用コーティング組成物。 A coating composition for wood and wood-based materials according to any one of claims 1 to 4, in which the components (a) and (b) are capable of forming a reaction product having a polymer structure. 更に(e)界面活性剤を含有する、請求項1からのいずれか一項に記載の木材及び木質材料用コーティング組成物。 The coating composition for wood and wood-based materials according to claim 1 , further comprising (e) a surfactant. 前記(e)界面活性剤が、少なくとも1種のフッ素系界面活性剤を含有する、請求項に記載の木材及び木質材料用コーティング組成物。 7. The coating composition for wood and wood-based materials according to claim 6 , wherein the surfactant (e) contains at least one fluorosurfactant. 請求項1からのいずれか一項に記載の木材及び木質材料用コーティング組成物を硬化して得られる、コーティング。 A coating obtained by curing the coating composition for wood and wood-based materials according to any one of claims 1 to 7 . 請求項に記載のコーティング、並びに木材及び/又は木質材料を有する、コーティング付き木材又は木質材料。 9. Coated wood or wood-based material comprising a coating according to claim 8 and wood and/or wood-based material. 前記木材及び/又は木質材料が、無垢の木材を含む、請求項に記載のコーティング付き木材又は木質材料。 10. The coated wood or wood-based material of claim 9 , wherein the wood and/or wood-based material comprises solid wood. 請求項1からのいずれか一項に記載の木材及び木質材料用コーティング組成物を、木材又は木質材料に塗布する工程を有する、コーティング付き木材又は木質材料の製造方法。 A method for producing a coated wood or wood material, comprising the step of applying the coating composition for wood or wood material according to any one of claims 1 to 7 to wood or wood material. 前記木材又は木質材料が無垢の木材である、請求項11に記載のコーティング付き木材又は木質材料の製造方法。 The method for producing a coated wood or wood material according to claim 11 , wherein the wood or wood-based material is solid wood. 請求項又は10に記載のコーティング付き木材又は木質材料を有する、家具、建築部材、文具、食器、又はスポーツ用品。 11. Furniture, building materials, stationery, tableware, or sporting goods, comprising the coated wood or wood material according to claim 9 or 10 . 請求項11又は12に記載の方法によりコーティング付き木材又は木質材料を製造する工程を有する、家具、建築部材、文具、食器、又はスポーツ用品の製造方法。
A method for producing furniture, building materials, stationery, tableware, or sporting goods, comprising a step of producing coated wood or wood-based material by the method according to claim 11 or 12 .
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