JP2008094956A - Silicone coating composition, method for producing the same, and coated article - Google Patents

Silicone coating composition, method for producing the same, and coated article Download PDF

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昌浩 古屋
Koichi Higuchi
浩一 樋口
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正明 山谷
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coating composition curable into a coating film which can exhibit scratch resistance and UV shielding properties while keeping transparency to visible light and has weather resistance and durability high enough to withstand to long-term outdoor exposure, to provide a method for producing the same, and to provide an article coated with the same. <P>SOLUTION: Provided is a silicone composition comprising (A) a silicone resin prepared by (co)hydrolyzing and/or condensing at least one member selected from an alkoxysilane represented by formula (1): (R<SP>1</SP>)<SB>m</SB>(R<SP>2</SP>)<SB>n</SB>Si(OR<SP>3</SP>)<SB>4-m-n</SB>(wherein R<SP>1</SP>and R<SP>2</SP>are each independently a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group; R<SP>3</SP>is a 1-3C alkyl group; and m and n are each independently 0 or 1, provided that m+n=0, 1, or 2) and a condensate of a partial hydrolyzate thereof, (B) a rutile titanium oxide microparticle dispersion containing a dispersant, (C) a curing catalyst, and (D) a solvent, wherein the dispersion (B), the titanium oxide solids content is 0.1-15 mass% based on the entire weight of the solids constituents in the composition. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、シリコーンコーティング組成物、その製造方法及び該組成物を用いた被覆物品に関する。特に、プラスチックなどの有機樹脂基材の表面にコートし、加熱硬化することにより、塗膜の可視光透明性、紫外線遮蔽性を兼ね備え、長期耐候性に優れる塗膜を形成し得るシリコーンコーティング組成物、その製造方法及び該組成物を被覆させてなる被覆物品に関する。   The present invention relates to a silicone coating composition, a method for producing the same, and a coated article using the composition. In particular, a silicone coating composition capable of forming a coating film that has both visible light transparency and ultraviolet shielding properties and excellent long-term weather resistance by coating on the surface of an organic resin base material such as plastic and heating and curing. And a coated article formed by coating the composition and the composition.

従来、プラスチックなどの有機樹脂基材の表面に、高硬度、耐擦傷性の付与を目的とした表面保護塗膜を形成するコーティング剤として、加水分解性オルガノシランを加水分解もしくは部分加水分解して得られる組成物からなるコーティング剤、あるいは該組成物にコロイダルシリカを混合したコーティング剤が知られている。   Conventionally, hydrolyzable organosilane has been hydrolyzed or partially hydrolyzed as a coating agent that forms a surface protective coating for the purpose of imparting high hardness and scratch resistance to the surface of organic resin substrates such as plastics. A coating agent comprising the resulting composition, or a coating agent obtained by mixing colloidal silica with the composition is known.

例えば、特開昭51−2736号公報(特許文献1)、特開昭53−130732号公報(特許文献2)、特開昭63−168470号公報(特許文献3)には、オルガノアルコキシシラン、該オルガノアルコキシシランの加水分解物及び/又はその部分縮合物、及びコロイダルシリカからなり、過剰の水でアルコキシ基をシラノールに変換してなるコーティング剤が提案されている。しかし、これらのコーティング剤により得られる塗膜は、硬度が高く、耐候性もよく、基材保護用として優れているが、靭性に乏しく、10μm以上の膜厚の塗膜においては、加熱硬化中、硬化加熱炉から取り出す際、屋外で使用中、急激な温度変化が起こったとき等に容易にクラックが発生する。更に硬化触媒として保存安定性を考慮し、緩衝化された塩基性触媒が使用されているにもかかわらず、これらのコーティング用組成物は、アルコキシシランの加水分解物/縮合物が比較的低分子量体を主成分としており、これらの比較的低分子量体に含まれるシラノールの反応性は非常に高く、またその含有量も多量であるため、常温でも徐々にそれらの縮合反応が起こり、経時で高分子量化し、得られる塗膜の硬度が低下する。更にはゲル化する場合もあり、コーティング剤として使用できなくなるという安定性に関わる問題があった。これらの問題を解決するものとして、特開2005−314616号公報(特許文献4)では、ある特定の塩基性化合物を硬化触媒に用いることにより、液の保存安定性と塗膜の耐クラック性、硬度、耐擦傷性を両立した組成物が提案されている。   For example, JP-A-51-2736 (Patent Document 1), JP-A-53-130732 (Patent Document 2), and JP-A-63-168470 (Patent Document 3) include organoalkoxysilanes, There has been proposed a coating agent comprising the hydrolyzate of organoorganosilane and / or its partial condensate and colloidal silica, wherein an alkoxy group is converted into silanol with an excess of water. However, the coating films obtained by these coating agents have high hardness, good weather resistance, and excellent for protecting the base material, but are poor in toughness, and in coating films with a film thickness of 10 μm or more, they are being heated and cured. When taking out from the curing heating furnace, cracks are easily generated when a sudden temperature change occurs during use outdoors. Furthermore, in consideration of storage stability as a curing catalyst, these coating compositions have a relatively low molecular weight of the alkoxysilane hydrolyzate / condensate, despite the use of buffered basic catalysts. The silanols contained in these relatively low molecular weight products are very high and their content is large, so their condensation reactions occur gradually even at room temperature, and the The molecular weight is reduced and the hardness of the resulting coating film is reduced. Furthermore, there is a case in which gelation occurs and there is a problem relating to stability that it cannot be used as a coating agent. In order to solve these problems, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-314616 (Patent Document 4), by using a specific basic compound as a curing catalyst, storage stability of the liquid and crack resistance of the coating film, Compositions having both hardness and scratch resistance have been proposed.

しかしながら、長期にわたり太陽光や風雨に耐えうるコーティング膜とするためには、まだ課題を有している。コーティング層は紫外線をカットする能力に乏しく、樹脂基材、基材接着性を付与するためのプライマー層、それらの界面が紫外線で劣化・変色するという現象が見られる。これを防止するため、上記プライマー層に紫外線吸収剤を添加する方法、及び、プライマーを構成する有機樹脂中に、紫外線吸収性の有機置換基を化学結合を介して導入する方法が提案されている。ここでいう紫外線吸収剤及び紫外線吸収性の有機置換基とは、例えばベンゾフェノン、ベンゾトリアゾール、トリアジン等の置換基、及びそれらを含有する有機化合物のことを指す(特許文献5:特開平4−106161号公報、特許文献6:特許第3102696号公報、特許文献7:特開2001−47574号公報参照)。
上記方法は、プライマー層に有機系の紫外線吸収剤を含ませ、紫外線カットする方法であるが、本来、プライマー層は、下地基材とシリコーン層との密着性向上を主目的としており、上記紫外線吸収剤の添加量が多くなりすぎると、密着力低下や透明性低下といった問題が生じる。また、長期間にわたる屋外曝露試験、促進耐候性試験において、プライマー層だけでの紫外線カットでは、有機樹脂基材の劣化、変色防止に対して十分ではないことが明らかとなってきた。
However, in order to make a coating film that can withstand sunlight and wind and rain over a long period of time, there are still problems. The coating layer has a poor ability to cut off ultraviolet rays, and a phenomenon in which the resin base material, the primer layer for imparting base material adhesion, and the interface between them are deteriorated and discolored by the ultraviolet rays is observed. In order to prevent this, a method of adding an ultraviolet absorber to the primer layer and a method of introducing an ultraviolet-absorbing organic substituent into the organic resin constituting the primer via a chemical bond have been proposed. . The term “ultraviolet absorber” and “ultraviolet-absorbing organic substituent” as used herein refers to, for example, a substituent such as benzophenone, benzotriazole, and triazine, and an organic compound containing them (Patent Document 5: JP-A-4-106161). No., Patent Document 6: Japanese Patent No. 3106696, Patent Document 7: Japanese Patent Laid-Open No. 2001-47574).
The above method is a method in which an organic ultraviolet absorber is contained in the primer layer to cut the ultraviolet rays. However, the primer layer is primarily intended to improve the adhesion between the base substrate and the silicone layer. When the amount of the absorbent added is too large, problems such as a decrease in adhesion and a decrease in transparency occur. In addition, in outdoor exposure tests and accelerated weather resistance tests over a long period of time, it has become clear that UV blocking with only the primer layer is not sufficient for preventing deterioration and discoloration of the organic resin substrate.

これら欠点を補う方法として、一方では、シリコーン層にも有機系紫外線吸収剤を添加する方法も以前から行われてきた。しかしながら、これらの化合物をコーティング組成物に単純に添加しただけでは、塗膜とした後の耐久性、即ち長期曝露後の紫外線吸収剤の表面からのブリード、流出が発生し、持続性に乏しいものである。そこで、コーティング層の主成分であるシロキサン化合物と化学結合が形成できるような、シリル変性した有機系紫外線吸収剤を用いる方法もこれまで開示されている(特許文献8:特公昭61−54800号公報、特許文献9:特公平3−14862号公報、特許文献10:特公平3−62177号公報、特許文献11:特開平7−278525号公報参照)。これは、紫外線吸収剤がシロキサンマトリックスに強固に結合しているため、持続性は向上したが、その一方、本来のコーティング層の耐擦傷性が大幅に低下、或いは可撓性低下によるミクロクラックの発生が顕著になる結果となった。このように、有機系の紫外線吸収剤を用いる方法には、耐候性を伸ばすため添加量を増やすほどシリコーン膜の硬度が低下するという本質的な欠点がある。   On the other hand, as a method for compensating for these drawbacks, a method of adding an organic ultraviolet absorber also to the silicone layer has been performed for some time. However, when these compounds are simply added to the coating composition, durability after forming a coating film, that is, bleeding or spillage from the surface of the UV absorber after long-term exposure occurs, resulting in poor durability. It is. Thus, a method using a silyl-modified organic ultraviolet absorber that can form a chemical bond with the siloxane compound as the main component of the coating layer has been disclosed (Patent Document 8: Japanese Patent Publication No. 61-54800). Patent Document 9: Japanese Patent Publication No. 3-14862, Patent Document 10: Japanese Patent Publication No. 3-62177, Patent Document 11: Japanese Patent Laid-Open No. 7-278525). This is because the ultraviolet absorber is firmly bonded to the siloxane matrix, and thus the durability is improved. On the other hand, the scratch resistance of the original coating layer is greatly reduced, or microcracks caused by the flexibility are reduced. The occurrence became remarkable. Thus, the method using an organic ultraviolet absorber has an essential drawback in that the hardness of the silicone film decreases as the amount added increases in order to increase the weather resistance.

それに対し、紫外線吸収性を有する無機化合物を添加することによって、硬度、耐擦傷性を維持する試みも行われてきた。例えば特開2004−238418号公報(特許文献12)では、酸化チタンを主成分とする金属酸化物微粒子をケイ素化合物で被覆したコロイドゾルを紫外線カット剤として用いている。このコーティング剤は、可視光透過性、耐擦傷性を保ちつつ、320nm以下の紫外線を遮断する塗膜を形成することができる。しかしながら、上記特許文献12で例示されている酸化チタンコロイドゾルは、光触媒活性の強いアナターゼ型であり、しかも透過型電子顕微鏡(TEM)で観測される1次粒径が30nm以下であるため比表面積が極めて大きい。従って表面をケイ素化合物等で被覆したとしても光触媒活性を完全に抑制することはできず、長期間にわたる促進耐候性試験ではクラックが発生するなど、耐候性は不十分であった。   On the other hand, an attempt has been made to maintain hardness and scratch resistance by adding an inorganic compound having ultraviolet absorptivity. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-238418 (Patent Document 12), a colloidal sol in which metal oxide fine particles mainly composed of titanium oxide are coated with a silicon compound is used as an ultraviolet cut agent. This coating agent can form a coating film that blocks ultraviolet rays of 320 nm or less while maintaining visible light permeability and scratch resistance. However, the titanium oxide colloidal sol exemplified in Patent Document 12 is an anatase type having a strong photocatalytic activity, and the primary particle diameter observed with a transmission electron microscope (TEM) is 30 nm or less. Is extremely large. Therefore, even if the surface is coated with a silicon compound or the like, the photocatalytic activity cannot be completely suppressed, and the weather resistance is insufficient, such as cracks occurring in the accelerated weather resistance test over a long period of time.

上記の酸化チタンコロイドゾルは、水和酸化チタンのゲル又はゾルに過酸化水素を作用させて溶解させた水和酸化チタンを加圧加熱することで得られる。このような過酸化水素を用いた方法では、一般にアナターゼ型酸化チタン粒子しか得られないが、この粒子形成反応過程に、ある特定の質量比となるようなスズ化合物を共存させることによって、ルチル型の酸化チタン微粒子が生成することも知られている(特許文献13:特許第2783417号公報)。このルチル型ゾルは、アナターゼ型同様、高屈折率メガネレンズ用ハードコートの膜屈折率を向上させるために使用される例(特許文献14:特開平11−310755号公報、特許文献15:特開2000−204301号公報、特許文献16:特開2006−111702号公報)が報告されている。また、このルチル型酸化チタン−酸化スズ複合粒子は、アナターゼ型に比べ弱いながらも光触媒活性が残存しており、この活性を利用した表面の汚染防止コーティングに関する技術も開示されている(特許文献17:特許第3764820号公報)。即ち、上記のような過酸化水素を用いた方法で製造された酸化チタンゾルを塗膜に含有させた場合、ルチル型であっても光触媒活性を有している。その結果、長期に渡る耐候性試験(5年以上の屋外暴露に相当する促進耐候試験)を実施すると、塗膜にクラックが発生したり、剥離が生じたりする現象が避けられず、屋外の紫外線遮蔽材としては十分ではない。   The titanium oxide colloidal sol can be obtained by pressurizing and heating hydrated titanium oxide obtained by allowing hydrogen peroxide to act on a gel or sol of hydrated titanium oxide. In such a method using hydrogen peroxide, generally only anatase-type titanium oxide particles can be obtained, but in the course of this particle-forming reaction, a tin compound having a specific mass ratio is allowed to coexist to form a rutile type. It is also known that titanium oxide fine particles are produced (Patent Document 13: Japanese Patent No. 2783417). This rutile type sol is an example used to improve the film refractive index of a hard coat for a high refractive index eyeglass lens, as in the anatase type (Patent Document 14: JP-A-11-310755, Patent Document 15: JP 2000-204301, Patent Document 16: JP-A-2006-111702) have been reported. Further, the rutile type titanium oxide-tin oxide composite particles have weak photocatalytic activity as compared with the anatase type, but a technique relating to a surface antifouling coating using this activity is also disclosed (Patent Document 17). : Japanese Patent No. 3764820). That is, when a titanium oxide sol produced by a method using hydrogen peroxide as described above is contained in the coating film, it has photocatalytic activity even in the rutile type. As a result, when a long-term weather resistance test (accelerated weather resistance test corresponding to outdoor exposure for 5 years or more) is performed, the phenomenon of cracks in the coating film and peeling is inevitable. It is not sufficient as a shielding material.

一方、白色顔料や化粧品分野で使用されているルチル型酸化チタンは、一般に硫酸チタニルを加熱加水分解する方法で微粒子を製造し、さらに光触媒抑制のために表面被覆処理を行う方法が知られている(特許文献18:特許第2878415号公報)。粒子形状は、過酸化水素を用いて合成したアナターゼ型微粒子が立方体型であるのに対し、これらルチル型は紡錘型である。また、粒子径についても、過酸化水素を作用させて合成した微粒子に比べ、これらルチル型は一般的に長径が大きい傾向にある。   On the other hand, a rutile type titanium oxide used in the white pigment and cosmetics fields is generally known to produce fine particles by a method of hydrolyzing titanyl sulfate with heating, and further to carry out a surface coating treatment to suppress photocatalysis. (Patent Document 18: Japanese Patent No. 2878415). The particle shape of the anatase type fine particles synthesized using hydrogen peroxide is a cubic type, whereas the rutile type is a spindle type. In addition, the rutile type generally tends to have a larger major diameter as compared with fine particles synthesized by the action of hydrogen peroxide.

化粧品の応用例として、紫外線遮蔽能の高い酸化チタンの粉体を分散剤と共にビーズミル等で機械的に分散して得たディスパージョンが知られている(特許文献19:特開2002−338245号公報)。これらに使用される酸化チタンは、青白さを呈しない可視光透過性を有する程度に粒子径が小さく、且つ光触媒活性による肌荒れを最小限に抑えるため、表面処理が施されている(特許文献20:特開平9−99246号公報)。即ち、これらディスパージョンは、紫外線遮蔽性、可視光透明性に優れ、且つ光触媒活性が大幅に抑制されている。   As an application example of cosmetics, there is known a dispersion obtained by mechanically dispersing titanium oxide powder having a high ultraviolet shielding ability together with a dispersant using a bead mill or the like (Patent Document 19: JP 2002-338245 A). ). Titanium oxide used in these materials has a particle size that is small enough to have visible light permeability that does not exhibit bluish white, and is subjected to surface treatment in order to minimize skin roughness due to photocatalytic activity (Patent Document 20). : JP-A-9-99246). That is, these dispersions are excellent in ultraviolet shielding property and visible light transparency, and the photocatalytic activity is greatly suppressed.

このようなディスパージョンをコーティングに応用した例としては、ディスプレイ等の視認性向上のための反射防止積層コートの高屈折率層が知られている(特許文献21:特開2001−166104号公報、特許文献22:特開2003−41152号公報、特許文献23:特開2005−91990号公報)。これらは、酸化チタン分散液とバインダーとの組成物を塗布・硬化するものであるが、メガネレンズ用ハードコートの場合と同じく、酸化チタンは膜の屈折率を上げる目的で添加される。一般に、膜の屈折率は膜に含まれる酸化チタンの体積量に比例すると考えられるので、反射防止性能を発現させるには、膜の屈折率を明確に上げる必要があり、多量の酸化チタンを含有させる必要がある。実際、特許文献23の実施例に記載のある、組成物中の固形分に対する微粒子含有量は、最小でも40質量%であり、多くの場合、酸化チタンの方がバインダーよりも含有量が大きかった。そのため、このように多量の酸化チタンを添加した場合、紡錘型の酸化チタン微粒子では長径が大きいため、凝集をできるだけ減らしても塗膜の透明性が低下するおそれがあり、実際には、反射防止用途では膜厚約0.1μm程度と極めて薄膜で適用しているのが現状である。また、酸化チタンの光触媒活性についても、室内用途であるため耐光劣化の問題は起こっていないが、屋外用途における耐候性は不十分であった。
以上のように、コーティング剤の耐候性、耐擦傷性等の改善について様々な試みがなされてきたが、硬化塗膜が可視光の透明性を維持しながら耐擦傷性、UV遮蔽性を発現し、さらに長期の屋外暴露に耐えうる耐候性、耐久性を全て満たしたコーティング組成物は存在してない。
As an example in which such a dispersion is applied to a coating, a high refractive index layer of an antireflection laminate coat for improving the visibility of a display or the like is known (Patent Document 21: JP 2001-166104 A, (Patent Document 22: Japanese Patent Laid-Open No. 2003-41152, Patent Document 23: Japanese Patent Laid-Open No. 2005-91990). These are for applying and curing a composition of a titanium oxide dispersion and a binder, and titanium oxide is added for the purpose of increasing the refractive index of the film, as in the case of a hard coat for eyeglass lenses. In general, the refractive index of the film is considered to be proportional to the volume of titanium oxide contained in the film. Therefore, in order to exhibit antireflection performance, it is necessary to clearly increase the refractive index of the film and contain a large amount of titanium oxide. It is necessary to let In fact, the content of fine particles based on the solid content in the composition described in the Examples of Patent Document 23 is at least 40% by mass, and in many cases, the content of titanium oxide was larger than that of the binder. . Therefore, when a large amount of titanium oxide is added in this way, the spindle type titanium oxide fine particles have a large major axis, so there is a possibility that the transparency of the coating film may be reduced even if aggregation is reduced as much as possible. At present, it is applied as a very thin film with a film thickness of about 0.1 μm. In addition, the photocatalytic activity of titanium oxide is not limited to light deterioration due to indoor use, but the weather resistance in outdoor use is insufficient.
As described above, various attempts have been made to improve the weather resistance, scratch resistance, etc. of the coating agent, but the cured coating film exhibits scratch resistance and UV shielding properties while maintaining the transparency of visible light. Furthermore, there is no coating composition that satisfies all the weather resistance and durability that can withstand long-term outdoor exposure.

特開昭51−2736号公報JP-A 51-2736 特開昭53−130732号公報JP-A-53-130732 特開昭63−168470号公報JP 63-168470 A 特開2005−314616号公報JP 2005-314616 A 特開平4−106161号公報JP-A-4-106161 特許第3102696号公報Japanese Patent No. 3106696 特開2001−47574号公報JP 2001-47574 A 特公昭61−54800号公報Japanese Patent Publication No. 61-54800 特公平3−14862号公報Japanese Patent Publication No. 3-14862 特公平3−62177号公報Japanese Patent Publication No. 3-62177 特開平7−278525号公報JP-A-7-278525 特開2004−238418号公報JP 2004-238418 A 特許第2783417号公報Japanese Patent No. 2783417 特開平11−310755号公報JP-A-11-310755 特開2000−204301号公報JP 2000-204301 A 特開2006−111702号公報JP 2006-111702 A 特許第3764820号公報Japanese Patent No. 3764820 特許第2878415号公報Japanese Patent No. 2878415 特開2002−338245号公報JP 2002-338245 A 特開平9−99246号公報JP-A-9-99246 特開2001−166104号公報JP 2001-166104 A 特開2003−41152号公報JP 2003-41152 A 特開2005−91990号公報JP 2005-91990 A

従って、本発明は、硬化塗膜が可視光の透明性を維持しながら耐擦傷性、UV遮蔽性を発現し、さらに長期の屋外暴露に耐えうる耐候性、耐久性を兼ね備えたコーティング組成物、その製造方法及び該組成物を被覆した被覆物品を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention provides a coating composition that has a weather resistance and durability that allows the cured coating film to exhibit scratch resistance and UV shielding while maintaining the transparency of visible light, and can withstand long-term outdoor exposure, It is an object of the present invention to provide a manufacturing method and a coated article coated with the composition.

本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、ルチル型酸化チタン分散液を紫外線遮蔽剤として用いるコーティング組成物において、特定の被覆を施し光触媒活性を極めて高度に抑制したルチル型酸化チタンに、特定の分散剤を添加して粉砕分散させたものを、コーティング組成物に最小限添加することにより、該組成物を用いた硬化塗膜が可視光の透明性を維持しながら耐擦傷性、UV遮蔽性を発現し、更にこれまで実現し得なかった屋外暴露における長期間の耐候性、耐クラック性が得られることを見出し、本発明に到達した。   As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that in a coating composition using a rutile-type titanium oxide dispersion as an ultraviolet shielding agent, a specific coating is applied and the rutile is extremely suppressed in photocatalytic activity. A type of titanium oxide added with a specific dispersant and pulverized and dispersed is added to the coating composition at a minimum so that a cured coating film using the composition maintains transparency of visible light. The present inventors have found that long-term weather resistance and crack resistance in outdoor exposure, which have been achieved, have achieved scratch resistance and UV shielding properties, and have not been realized so far.

即ち、本発明は、下記のシリコーンコーティング組成物を提供する。
〔1〕 (A)下記一般式(1):
(R1m(R2nSi(OR34-m-n (1)
(式中、R1、R2は各々独立に水素原子、又は置換もしくは非置換の一価炭化水素基であり、R3は炭素数1〜3のアルキル基であり、m,nは各々独立に0又は1であり、かつm+nは0,1又は2である。)
で表されるアルコキシシラン及びその部分加水分解縮合物から選ばれる少なくとも1種を(共)加水分解・縮合することにより得られたシリコーンレジン、
(B)動的光散乱法で測定した粒子の平均粒径(体積平均粒径D50)が0.2μm以下である分散剤を含むルチル型酸化チタン微粒子分散液、
(C)硬化触媒、
(D)溶剤
を含み、かつ(B)酸化チタン固形分量が、組成物中の全固形物量に対し、0.1〜15質量%であるシリコーンコーティング組成物。
〔2〕 成分(B)に用いるルチル型酸化チタンがケイ素、アルミニウム、ジルコニウムから選択される1種以上の元素を含む化合物で表面処理されていることを特徴とする〔1〕記載のシリコーンコーティング組成物。
〔3〕 成分(B)の分散液が、分散剤存在下、分散媒中でルチル型酸化チタン粉体の凝集を粉砕処理することにより調製されたものであることを特徴とする〔1〕又は〔2〕記載のシリコーンコーティング組成物。
〔4〕 成分(B)に用いる分散剤がカルボキシル基、リン酸基、それらの塩から選択される1種以上の置換基を含有する有機ポリマーであることを特徴とする〔1〕,〔2〕又〔3〕記載のシリコーンコーティング組成物。
〔5〕 成分(B)の分散液中の酸化チタン粒子の動的光散乱法にて測定した95%体積粒径(D95)が0.5μm以下であることを特徴とする〔1〕〜〔4〕のいずれか1項記載のシリコーンコーティング組成物。
〔6〕 更に、(E)コロイダルシリカを含むことを特徴とする〔1〕〜〔5〕のいずれか1項記載のシリコーンコーティング組成物。
〔7〕 (I) 分散媒、分散剤とルチル型酸化チタン粉体を混合し、ビーズミルにて粉砕分散させることにより、成分(B)の分散液を調製する工程、
(II) 上記式(1)で表されるアルコキシシラン及びその部分加水分解縮合物から選ばれる少なくとも1種に、工程(I)にて製造した成分(B)を含む水含有液を添加することによって加水分解縮合を行い、成分(A)のシリコーンレジンを製造する工程
を含むことを特徴とするシリコーンコーティング組成物の製造方法。
〔8〕 基材の少なくとも一方の面に、直接もしくは少なくとも1種の他の層を介して、〔1〕〜〔6〕のいずれか1項に記載のシリコーンコーティング組成物の硬化被膜を被覆してなる被覆物品。
That is, the present invention provides the following silicone coating composition.
[1] (A) The following general formula (1):
(R 1 ) m (R 2 ) n Si (OR 3 ) 4-mn (1)
Wherein R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group, R 3 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and m and n are each independently 0 or 1 and m + n is 0, 1 or 2.)
A silicone resin obtained by (co) hydrolysis / condensation of at least one selected from alkoxysilanes represented by the following and partial hydrolysis-condensation products thereof,
(B) A rutile-type titanium oxide fine particle dispersion containing a dispersant having an average particle diameter (volume average particle diameter D50) of 0.2 μm or less measured by a dynamic light scattering method,
(C) a curing catalyst,
(D) The silicone coating composition which contains a solvent and (B) titanium oxide solid content is 0.1-15 mass% with respect to the total amount of solids in a composition.
[2] The silicone coating composition according to [1], wherein the rutile titanium oxide used for the component (B) is surface-treated with a compound containing one or more elements selected from silicon, aluminum, and zirconium. object.
[3] The dispersion of component (B) is prepared by pulverizing agglomeration of rutile titanium oxide powder in a dispersion medium in the presence of a dispersant [1] or [2] The silicone coating composition according to [2].
[4] The dispersant used for the component (B) is an organic polymer containing one or more substituents selected from a carboxyl group, a phosphate group, and a salt thereof [1], [2 The silicone coating composition according to [3].
[5] The 95% volume particle size (D95) measured by the dynamic light scattering method of the titanium oxide particles in the dispersion of the component (B) is 0.5 μm or less [1] to [1] [4] The silicone coating composition according to any one of [4].
[6] The silicone coating composition according to any one of [1] to [5], further comprising (E) colloidal silica.
[7] (I) A step of preparing a dispersion of component (B) by mixing a dispersion medium, a dispersant and rutile-type titanium oxide powder, and pulverizing and dispersing with a bead mill;
(II) Adding a water-containing liquid containing the component (B) produced in the step (I) to at least one selected from the alkoxysilane represented by the above formula (1) and a partial hydrolysis condensate thereof. A method for producing a silicone coating composition, comprising the step of producing a silicone resin as component (A) by hydrolytic condensation.
[8] The cured film of the silicone coating composition according to any one of [1] to [6] is coated on at least one surface of the substrate directly or via at least one other layer. Coated article.

本発明によれば、硬化塗膜が可視光の透明性を維持しながら耐擦傷性、UV遮蔽性を発現し、さらに長期の屋外暴露に耐えうる耐候性、耐久性を兼ね備えたシリコーンコーティング組成物を提供することができる。   According to the present invention, the cured coating film exhibits scratch resistance and UV shielding properties while maintaining the transparency of visible light, and further has a weather resistance and durability that can withstand long-term outdoor exposure. Can be provided.

以下に本発明の組成物を詳細に説明する。
成分(A)
本発明に用いられる(A)成分は、下記一般式(1):
(R1m(R2nSi(OR34-m-n (1)
(式中、R1、R2は各々独立に水素原子、又は置換もしくは非置換の一価炭化水素基であり、R3は炭素数1〜3のアルキル基であり、m,nは各々独立に0又は1であり、かつm+nは0,1又は2である。)
で表されるアルコキシシラン及びその部分加水分解縮合物から選ばれる少なくとも1種を(共)加水分解・縮合することにより得られたシリコーンレジンである。
Hereinafter, the composition of the present invention will be described in detail.
Ingredient (A)
The component (A) used in the present invention has the following general formula (1):
(R 1 ) m (R 2 ) n Si (OR 3 ) 4-mn (1)
Wherein R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group, R 3 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and m and n are each independently 0 or 1 and m + n is 0, 1 or 2.)
A silicone resin obtained by (co) hydrolysis / condensation of at least one selected from the alkoxysilanes represented by the formula (1) and partial hydrolysis condensates thereof.

上記式中、R1及びR2は、水素原子又は置換もしくは非置換の一価炭化水素基であり、例えば、水素原子;メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基などのアルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基などのシクロアルキル基;ビニル基、アリル基などのアルケニル基;フェニル基などのアリール基;クロロメチル基、γ−クロロプロピル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基などのハロゲン置換炭化水素基;γ−メタクリロキシプロピル基、γ−グリシドキシプロピル基、3,4−エポキシシクロヘキシルエチル基、γ−メルカプトプロピル基、γ−アミノプロピル基などの(メタ)アクリロキシ、エポキシ、メルカプト、アミノ基置換炭化水素基などを例示することができる。これらの中でも、特に耐擦傷性や耐候性が要求される用途に使用する場合にはアルキル基が好ましく、靭性や染色性が要求される場合にはエポキシもしくは(メタ)アクリロキシ置換炭化水素基が好ましい。 In the above formula, R 1 and R 2 are a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group, for example, a hydrogen atom; a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, Alkyl groups such as heptyl group and octyl group; cycloalkyl groups such as cyclopentyl group and cyclohexyl group; alkenyl groups such as vinyl group and allyl group; aryl groups such as phenyl group; chloromethyl group, γ-chloropropyl group, 3, Halogen-substituted hydrocarbon groups such as 3,3-trifluoropropyl group; γ-methacryloxypropyl group, γ-glycidoxypropyl group, 3,4-epoxycyclohexylethyl group, γ-mercaptopropyl group, γ-aminopropyl (Meth) acryloxy, epoxy, mercapto, amino group-substituted hydrocarbon group, etc. can be exemplified . Among these, an alkyl group is preferable when used for applications requiring scratch resistance and weather resistance, and an epoxy or (meth) acryloxy-substituted hydrocarbon group is preferable when toughness and dyeability are required. .

また、R3は炭素数1〜3のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基を例示することができる。これらの中でも、加水分解縮合の反応性が高いこと、及び生成するアルコールR3OHの蒸気圧が高く、留去のし易さなどを考慮すると、メチル基、エチル基が好ましい。 R 3 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and an i-propyl group. Among these, a methyl group and an ethyl group are preferable in consideration of the high reactivity of the hydrolysis condensation and the high vapor pressure of the alcohol R 3 OH to be produced and the ease of distilling off.

上記式の例としては、m=0、n=0の場合、一般式:Si(OR34で表されるテトラアルコキシシラン、もしくはその部分加水分解縮合物(a−1)である。このようなテトラアルコキシシラン、もしくはその部分加水分解縮合物の具体例としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、テトラメトキシシランの部分加水分解縮合物(商品名「Mシリケート51」多摩化学工業(株)製、商品名「MSI51」コルコート(株)製)、商品名「MS51」、「MS56」三菱化学(株)製)、テトエトキシシランの部分加水分解縮合物(商品名「シリケート35」、「シリケート45」多摩化学工業(株)製、商品名「ESI40」、「ESI48」コルコート(株)製)、テトラメトキシシランとテトラエトキシシランとの共部分加水分解縮合物(商品名「FR−3」多摩化学工業(株)製、商品名「EMSi48」コルコート(株)製)などを挙げることができる。 As an example of the above formula, when m = 0 and n = 0, it is a tetraalkoxysilane represented by the general formula: Si (OR 3 ) 4 , or a partial hydrolysis condensate (a-1) thereof. Specific examples of such tetraalkoxysilanes or partial hydrolysis condensates thereof include partial hydrolysis condensates of tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetrabutoxysilane, tetramethoxysilane (trade name “ M silicate 51 “manufactured by Tama Chemical Industry Co., Ltd., trade name“ MSI51 ”manufactured by Colcoat Co., Ltd.), trade names“ MS51 ”and“ MS56 ”manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), partially hydrolyzed condensate of tetoethoxysilane (Product names “Silicate 35”, “Silicate 45”, manufactured by Tama Chemical Industry Co., Ltd., product names “ESI40”, “ESI48” manufactured by Colcoat Co., Ltd.), Co-partial hydrolytic condensation of tetramethoxysilane and tetraethoxysilane Product (trade name "FR-3" manufactured by Tama Chemical Industry Co., Ltd., trade name "EMSi48" Colcoat ( ) Co., Ltd.) and the like can be mentioned.

また、m=1、n=0あるいはm=0、n=1の場合、一般式:R1Si(OR33あるいはR2Si(OR33で表されるトリアルコキシシラン、もしくはその部分加水分解縮合物(a−2)である。このようなトリアルコキシシラン、もしくはその部分加水分解縮合物の具体例としては、ハイドロジェントリメトキシシラン、ハイドロジェントリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、プロピルトリイソプロポキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、3,3,3−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、3,3,3−トリフルオロプロピルトリエトキシシラン、パーフルオロオクチルエチルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシランの部分加水分解縮合物(商品名「KC−89S」、「X−40−9220」信越化学工業(株)製)、メチルトリメトキシシランとγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランの部分加水分解縮合物(商品名「X−41−1056」信越化学工業(株)製)などを挙げることができる。 When m = 1, n = 0 or m = 0, n = 1, a trialkoxysilane represented by the general formula: R 1 Si (OR 3 ) 3 or R 2 Si (OR 3 ) 3 , or It is a partial hydrolysis-condensation product (a-2). Specific examples of such trialkoxysilanes or partially hydrolyzed condensates thereof include hydrogentrimethoxysilane, hydrogentriethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltriisopropoxysilane, and ethyltrimethoxysilane. , Ethyltriethoxysilane, ethyltriisopropoxysilane, propyltrimethoxysilane, propyltriethoxysilane, propyltriisopropoxysilane, phenyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, allyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxy Silane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane, γ-acryloxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ- Glycidoxypropyltriethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, 3,3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane, 3,3,3- Trifluoropropyltriethoxysilane, perfluorooctylethyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N- (2-aminoethyl) aminopropyltri Methoxysilane, partially hydrolyzed condensate of methyltrimethoxysilane (trade names “KC-89S”, “X-40-9220” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), methyltrimethoxysilane and γ-glycidoxypropyltri Partial hydrolysis condensation of methoxysilane (Trade name "X-41-1056" manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), and the like.

m=1、n=1の場合、一般式:(R1)(R2)Si(OR32で表されるジアルコキシシラン、もしくはその部分加水分解縮合物(a−3)である。このようなジアルコキシシラン、もしくはその部分加水分解縮合物の具体例としては、メチルハイドロジェンジメトキシシラン、メチルハイドロジェンジエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、メチルエチルジメトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、メチルプロピルジメトキシシラン、メチルプロピルジエトキシシラン、ジイソプロピルジメトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシランなどを挙げることができる。 When m = 1 and n = 1, it is a dialkoxysilane represented by the general formula: (R 1 ) (R 2 ) Si (OR 3 ) 2 , or a partially hydrolyzed condensate (a-3) thereof. Specific examples of such dialkoxysilanes or partially hydrolyzed condensates thereof include methylhydrogendimethoxysilane, methylhydrogendiethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, methylethyldimethoxysilane, and diethyldimethoxysilane. , Diethyldiethoxysilane, methylpropyldimethoxysilane, methylpropyldiethoxysilane, diisopropyldimethoxysilane, phenylmethyldimethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxy Silane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-methacrylate Examples include yloxypropylmethyldiethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropylmethyldiethoxysilane, and N- (2-aminoethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane.

(A)成分のシリコーンレジンは、前記(a−1)、(a−2)及び(a−3)を任意の割合で使用して調製すればよいが、更に保存安定性、耐擦傷性、耐クラック性を向上させるには、(a−1)、(a−2)、(a−3)の合計100Siモル%に対して、(a−1)を1〜50Siモル%、(a−2)を50〜99Siモル%、(a−3)を0〜10Siモル%の割合で使用することが好ましく、更には(a−1)を1〜30Siモル%、(a−2)を70〜99Siモル%、(a−3)を0〜10Siモル%の割合で使用することが好ましい。この際、主成分となる(a−2)が50Siモル%未満では、樹脂の架橋密度が小さくなるために硬化性が低く、また硬化膜の硬度が低くなる傾向がある。一方、(a−1)が50Siモル%より過剰に用いられると、樹脂の架橋密度が高くなりすぎ、靭性が低下してクラックを回避しにくくなる場合がある。   The (A) component silicone resin may be prepared using the above-mentioned (a-1), (a-2) and (a-3) in an arbitrary ratio, but further storage stability, scratch resistance, In order to improve crack resistance, (a-1) is added in an amount of 1 to 50 Si mol%, (a-) with respect to a total of 100 Si mol% of (a-1), (a-2), and (a-3). 2) is preferably used in a proportion of 50 to 99 Si mol%, and (a-3) is preferably used in a proportion of 0 to 10 Si mol%. Furthermore, (a-1) is 1 to 30 Si mol%, and (a-2) is 70. It is preferable to use -99Si mol% and (a-3) in a proportion of 0-10Si mol%. At this time, when the main component (a-2) is less than 50 Si mol%, the crosslinking density of the resin is small, so that the curability is low and the hardness of the cured film tends to be low. On the other hand, when (a-1) is used in excess of 50 Si mol%, the crosslink density of the resin becomes too high, and the toughness may be lowered, making it difficult to avoid cracks.

なお、Siモル%は全Siモル中の割合であり、Siモルとは、モノマーであればその分子量が1モルであり、2量体であればその平均分子量を2で割った数が1モルである。   In addition, Si mol% is a ratio in the total Si mole, and the Si mole is a monomer having a molecular weight of 1 mole, and in the case of a dimer, the number obtained by dividing the average molecular weight by 2 is 1 mole. It is.

(A)成分のシリコーンレジンを製造するに際しては、(a−1)、(a−2)、(a−3)を公知の方法で(共)加水分解・縮合させればよい。例えば、(a−1)、(a−2)、(a−3)のアルコキシシランもしくはその部分加水分解縮合物の単独又は混合物を、pHが1〜7.5、好ましくは2〜7の水で(共)加水分解させる。この際、水中にシリカゾルなどの金属酸化物微粒子が分散されたものを使用してもよい。このpH領域に調整するため及び加水分解を促進するために、フッ化水素、塩酸、硝酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、クエン酸、マレイン酸、安息香酸、マロン酸、グルタール酸、グリコール酸、メタンスルホン酸、トルエンスルホン酸などの有機酸及び無機酸、もしくは表面にカルボン酸基やスルホン酸基を有する陽イオン交換樹脂等の固体酸触媒、あるいは酸性の水分散シリカゾルなどの水分散金属酸化物微粒子を触媒に用いてもよい。また加水分解時にシリカゾルなどの金属酸化物微粒子を水もしくは有機溶剤中に分散させたものを共存させてもよい。さらに後述する成分(B)であるルチル型酸化チタン微粒子分散液において、分散媒が水、或いは水溶性の有機溶剤である場合、この分散液共存下にて、水、酸性の加水分解触媒、及びアルコキシシランを混合することによって、加水分解・縮合反応をさせてもよい。この場合、成分(B)の酸化チタンの表面とアルコキシシランの加水分解縮合物が一部反応する可能性があるが、それにより酸化チタン(B)の分散性が向上するためより好ましい。   When the (A) component silicone resin is produced, (a-1), (a-2), and (a-3) may be (co) hydrolyzed and condensed by a known method. For example, an alkoxysilane of (a-1), (a-2), (a-3) or a partial hydrolysis-condensation product thereof alone or a mixture thereof is water having a pH of 1 to 7.5, preferably 2 to 7 (Co) hydrolysis with At this time, a material in which fine metal oxide particles such as silica sol are dispersed in water may be used. To adjust to this pH range and to promote hydrolysis, hydrogen fluoride, hydrochloric acid, nitric acid, formic acid, acetic acid, propionic acid, oxalic acid, citric acid, maleic acid, benzoic acid, malonic acid, glutaric acid, glycol Organic acids and inorganic acids such as acids, methanesulfonic acid and toluenesulfonic acid, or solid acid catalysts such as cation exchange resins having carboxylic acid groups or sulfonic acid groups on the surface, or water-dispersed metals such as acidic water-dispersed silica sols Oxide fine particles may be used as a catalyst. In addition, metal oxide fine particles such as silica sol dispersed in water or an organic solvent may coexist at the time of hydrolysis. Furthermore, in the rutile-type titanium oxide fine particle dispersion which is a component (B) described later, when the dispersion medium is water or a water-soluble organic solvent, water, an acidic hydrolysis catalyst, and Hydrolysis / condensation reaction may be carried out by mixing alkoxysilane. In this case, there is a possibility that the surface of the titanium oxide as the component (B) and the hydrolysis condensate of alkoxysilane partially react, but this is more preferable because the dispersibility of the titanium oxide (B) is improved.

この加水分解において、水の使用量は(a−1)、(a−2)及び(a−3)のアルコキシシラン及び/又はその部分加水分解縮合物の合計100質量部に対して水20質量部〜3,000質量部の範囲であればよいが、過剰の水の使用は、装置効率の低下ばかりでなく、最終的な組成物とした場合、残存する水の影響による塗工性、乾燥性の低下をも引き起こすおそれがある。更に保存安定性、耐擦傷性、耐クラック性を向上させるためには、50質量部以上150質量部未満とすることが好ましい。水が少ないと、得られるシリコーンレジンのゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)分析におけるポリスチレン換算数平均分子量が後述する最適領域にまで大きくならないことがあり、多すぎると、得られるシリコーンレジンに含まれる原料(a−2)に由来する単位式:R’SiO(3-p)/2(OX)p{ただし、R’はR1又はR2であり、Xは水素原子又はR3であり、R1、R2、R3は前記と同じであり、pは0〜3の整数である。}で表される単位中のR’SiO3/2{ただしR’は前記と同じ}で表される単位が、塗膜の耐クラック性を維持するための最適範囲にまで達しないことがある。 In this hydrolysis, the amount of water used is 20 masses of water with respect to a total of 100 mass parts of the alkoxysilanes of (a-1), (a-2) and (a-3) and / or partial hydrolysis condensates thereof. It is sufficient that the amount of water is in the range of 3,000 parts by weight to 3,000 parts by weight. However, the use of excess water not only lowers the efficiency of the apparatus but also makes the final composition a coating property due to the influence of remaining water, drying. It may also cause a decline in sex. Furthermore, in order to improve storage stability, scratch resistance, and crack resistance, the content is preferably 50 parts by mass or more and less than 150 parts by mass. If the amount of water is small, the polystyrene-reduced number average molecular weight in gel permeation chromatography (GPC) analysis of the silicone resin to be obtained may not increase to the optimum region described later, and if it is too much, the raw material contained in the silicone resin to be obtained Unit formula derived from (a-2): R′SiO (3-p) / 2 (OX) p {wherein R ′ is R 1 or R 2 , X is a hydrogen atom or R 3 , R 1 , R 2 and R 3 are the same as described above, and p is an integer of 0 to 3. } R′SiO 3/2 in the unit represented by {where R ′ is the same as above} may not reach the optimum range for maintaining the crack resistance of the coating film. .

加水分解は、アルコキシシラン、もしくはその部分加水分解縮合物中に水を滴下又は投入したり、逆に水中にアルコキシシラン、もしくはその部分加水分解縮合物を滴下又は投入したりしてもよい。この場合、有機溶剤を含有してもよいが、有機溶剤を含有しない方が好ましい。これは有機溶剤を含有するほど、得られるシリコーンレジンのGPC分析におけるポリスチレン換算数平均分子量が小さくなる傾向があるためである。   Hydrolysis may be performed by dropping or adding water into alkoxysilane or a partial hydrolysis condensate thereof, or conversely dropping or adding alkoxysilane or a partial hydrolysis condensate thereof into water. In this case, an organic solvent may be contained, but it is preferable that no organic solvent is contained. This is because the number average molecular weight in terms of polystyrene in the GPC analysis of the obtained silicone resin tends to be smaller as the organic solvent is contained.

(A)成分のシリコーンレジンを得るには、前記の加水分解に続いて、縮合させることが必要である。縮合は、加水分解に続いて連続的に行えばよく、通常、液温が常温又は100℃以下の加熱下で行われる。100℃より高い温度ではゲル化する場合がある。更に80℃以上、常圧又は減圧下にて、加水分解で生成したアルコールを留去することにより、縮合を促進させることができる。更に、縮合を促進させる目的で、塩基性化合物、酸性化合物、金属キレート化合物などの縮合触媒を添加してもよい。縮合工程の前又は最中に、縮合の進行度及び濃度を調整する目的で有機溶剤を添加してもよく、またシリカゾルなどの金属酸化物微粒子を水もしくは有機溶剤中に分散させたものや、本発明の成分(B)である酸化チタン分散液を添加してもよい。一般的にシリコーンレジンは縮合が進行すると共に、高分子量化し、水や生成アルコールへの溶解性が低下していくため、添加する有機溶剤としては、シリコーンレジンをよく溶解し、沸点が80℃以上の比較的極性の高い有機溶剤が好ましい。このような有機溶剤の具体例としてはイソプロピルアルコール、n−ブタノール、イソブタノール、t−ブタノール、ジアセトンアルコールなどのアルコール類;メチルプロピルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ジアセトンアルコールなどのケトン類;ジプロピルエーテル、ジブチルエーテル、アニソール、ジオキサン、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、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メチルエーテルアセテートなどのエーテル類;酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸シクロヘキシルなどのエステル類などを挙げることができる。   In order to obtain the silicone resin as component (A), it is necessary to condense following the hydrolysis. Condensation may be performed continuously following hydrolysis, and is usually performed under heating at a liquid temperature of room temperature or 100 ° C. Gelation may occur at temperatures higher than 100 ° C. Furthermore, condensation can be accelerated | stimulated by distilling off the alcohol produced | generated by hydrolysis under 80 degreeC or more and a normal pressure or pressure reduction. Furthermore, for the purpose of promoting condensation, a condensation catalyst such as a basic compound, an acidic compound, or a metal chelate compound may be added. Before or during the condensation step, an organic solvent may be added for the purpose of adjusting the degree of progress and concentration of the condensation, and a metal oxide fine particle such as silica sol dispersed in water or an organic solvent, You may add the titanium oxide dispersion liquid which is the component (B) of this invention. In general, silicone resin undergoes condensation, increases in molecular weight, and decreases in solubility in water and generated alcohol. Therefore, as an organic solvent to be added, silicone resin is well dissolved and has a boiling point of 80 ° C. or higher. The organic solvent having a relatively high polarity is preferred. Specific examples of such organic solvents include alcohols such as isopropyl alcohol, n-butanol, isobutanol, t-butanol and diacetone alcohol; methyl propyl ketone, diethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, diacetone alcohol and the like. Ketones; ethers such as dipropyl ether, dibutyl ether, anisole, dioxane, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate; propyl acetate, butyl acetate, cyclohexyl acetate, etc. Examples include esters.

この縮合により得られたシリコーンレジンのGPC分析におけるポリスチレン換算数平均分子量は、1,500以上であることが好ましく、1,500〜50,000であることがより好ましく、2,000〜20,000であることが更に好ましい。分子量がこの範囲より低いと、塗膜の靱性が低く、クラックが発生しやすくなる傾向があり、一方、分子量が高すぎると、硬度が低くなる傾向があり、また塗膜中の樹脂が相分離するために塗膜白化を引き起こす場合がある。   The number average molecular weight in terms of polystyrene in GPC analysis of the silicone resin obtained by this condensation is preferably 1,500 or more, more preferably 1,500 to 50,000, and 2,000 to 20,000. More preferably. If the molecular weight is lower than this range, the toughness of the coating film is low and cracks tend to occur. On the other hand, if the molecular weight is too high, the hardness tends to be low, and the resin in the coating film is phase-separated. May cause whitening of the coating film.

成分(B)
成分(B)のルチル型酸化チタン微粒子分散液は、酸化チタン微粒子を分散媒に分散させた液である。酸化チタンの結晶形には、ルチル、アナターゼ、ブルッカイトの3種類が存在するが、本発明では、塗膜の長期耐候性、耐クラック性の発現が目的であり、その観点から光触媒活性の最も低いルチル型が90質量%以上であるものが使用される。
Ingredient (B)
The component (B) rutile-type titanium oxide fine particle dispersion is a liquid in which titanium oxide fine particles are dispersed in a dispersion medium. There are three types of crystal forms of titanium oxide: rutile, anatase, and brookite. In the present invention, the purpose is to develop long-term weather resistance and crack resistance of the coating film, and from this viewpoint, the photocatalytic activity is the lowest. A rutile type having 90% by mass or more is used.

これらの微粒子には、酸化チタン以外の金属酸化物、例えばシリカ、アルミナ、ジルコニア、酸化亜鉛等を含有してもよいが、粒子中の酸化チタン含有量は60〜100質量%であることが好ましく、更には70〜100質量%であることが好ましい。   These fine particles may contain metal oxides other than titanium oxide, such as silica, alumina, zirconia, zinc oxide, etc., but the titanium oxide content in the particles is preferably 60 to 100% by mass. Furthermore, it is preferable that it is 70-100 mass%.

ルチル型酸化チタン微粒子は、透過型電子顕微鏡(TEM)で観測した一次粒子径が1〜500nm、より好ましくは2〜300nm程度であることが好ましい。形状が球状ではない場合、長径が500nm以下、好ましくは300nm以下が良い。これら微粒子は、顔料級の酸化チタンとは異なり、紫外領域の光を遮蔽しつつ、可視光を高割合で透過する光学的性質をもっており、日焼け止めクリームなどの化粧品用途向けに広く市販されているものが好適である。具体的には、テイカ(株)製 微粒子酸化チタンMTシリーズ(MT−01、MT−05、MT−100Z、MT−100AQ、MT−150W等)、石原産業(株)製 TTOシリーズ(TTO−51(A)、TTO−55(A)、TTO−55(B))、STR−60C−LP、STR−100W 堺化学(株)製等である。   The rutile-type titanium oxide fine particles preferably have a primary particle diameter of 1 to 500 nm, more preferably about 2 to 300 nm as observed with a transmission electron microscope (TEM). When the shape is not spherical, the major axis is 500 nm or less, preferably 300 nm or less. These fine particles, unlike pigment-grade titanium oxide, have the optical property of transmitting visible light at a high rate while shielding light in the ultraviolet region, and are widely marketed for cosmetic applications such as sunscreen creams. Those are preferred. Specifically, fine particle titanium oxide MT series (MT-01, MT-05, MT-100Z, MT-100AQ, MT-150W, etc.) manufactured by Teika Co., Ltd., TTO series (TTO-51) manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd. (A), TTO-55 (A), TTO-55 (B)), STR-60C-LP, STR-100W manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd.

これらの微粒子の表面は、親水性・親油性のコントロール、分散性の改善、光触媒活性抑制等のため、含水ケイ酸、水酸化アルミニウム、脂肪酸塩、多価アルコール類、シリコーン等で表面処理されているのが一般的である。本発明においても、成分(B)分散液の分散媒に適した表面処理粉体を選択する必要がある。分散媒が水やアルコール等の極性溶媒の場合、アルミニウム、ケイ素、ジルコニウムの水酸化物、酸化物等の無機物処理が好ましい。一方、分散媒が炭化水素やトルエン等の非極性溶媒の場合、脂肪酸塩、シリコーンで処理した親油性表面を有する粉体を選択するのが好ましい。特にこれを含むコーティング組成物から得る塗膜に硬度、密着性、耐擦傷性を発現させる場合、表面処理はアルミニウム、ケイ素、ジルコニウムを含む無機化合物による処理を含むことが好ましく、特に含水ケイ酸、さらには含水ケイ酸をさらに高密度化した緻密なシリカ層で被覆されているものが特に好ましい。   The surface of these fine particles is surface treated with hydrous silicic acid, aluminum hydroxide, fatty acid salts, polyhydric alcohols, silicone, etc. for hydrophilicity / lipophilic control, improvement of dispersibility, suppression of photocatalytic activity, etc. It is common. Also in the present invention, it is necessary to select a surface-treated powder suitable for the dispersion medium of the component (B) dispersion. When the dispersion medium is a polar solvent such as water or alcohol, an inorganic treatment such as aluminum, silicon, zirconium hydroxide or oxide is preferable. On the other hand, when the dispersion medium is a nonpolar solvent such as hydrocarbon or toluene, it is preferable to select a powder having a lipophilic surface treated with a fatty acid salt or silicone. In particular, in the case where hardness, adhesion, and scratch resistance are expressed in a coating film obtained from a coating composition containing the same, the surface treatment preferably includes treatment with an inorganic compound containing aluminum, silicon, and zirconium. Further, those coated with a dense silica layer obtained by further densifying hydrous silicic acid are particularly preferred.

一般に、これら微細な粉体粒子は凝集力が非常に強く、一次粒子がクラスター状に凝集し二次凝集体を形成している。従って、これら凝集粉体をそのまま分散媒に添加し、撹拌混合するだけでは本発明の成分(B)の分散液にはならない。本発明の特徴をなす分散液は、ルチル型酸化チタンの粉体に機械的にエネルギーを加え、粒子間の凝集を解きほぐし、粒子本来の一次粒径に近いところまで細かく粉砕することによって、コーティング塗膜とした時の可視光透明性を発現することができるものである。   In general, these fine powder particles have a very strong cohesive force, and the primary particles are aggregated in clusters to form secondary aggregates. Therefore, simply adding these agglomerated powders to the dispersion medium as it is and stirring and mixing does not give a dispersion of the component (B) of the present invention. The dispersion that characterizes the present invention is a coating solution by mechanically applying energy to rutile titanium oxide powder to break up agglomeration between particles, and finely pulverizing the particles to a size close to the original primary particle size. Visible light transparency when made into a film can be expressed.

本発明に定める成分(B)分散液の粒子径は、光散乱法で測定した平均粒径(体積平均粒径D50)が0.2μm以下であるものである。0.2μmを超えると、塗膜の可視光透過性が低下するため好ましくない。より好ましくは、D50で0.1μm以下が良い。これら粒子径分布は測定装置に依存しないが、ここではナノトラックUPA−EX150 日機装(株)製、或いはLA−910 堀場製作所(株)製にて測定した値で規定することとする。また、光散乱法で測定した95%体積平均粒径(D95)は0.5μm以下であることが好ましく、更には0.45μm以下であることが好ましい。0.5μmを超えると透明性が著しく低下したり、基材への密着性が低下したりするため好ましくない。なお、平均粒径の下限は、通常、D50で0.003μm以上、特に0.005μm以上である。   The particle diameter of the component (B) dispersion defined in the present invention is such that the average particle diameter (volume average particle diameter D50) measured by the light scattering method is 0.2 μm or less. If it exceeds 0.2 μm, the visible light transmittance of the coating film is lowered, which is not preferable. More preferably, D50 is 0.1 μm or less. These particle size distributions do not depend on the measuring device, but here are defined by values measured by Nanotrac UPA-EX150 manufactured by Nikkiso Co., Ltd. or LA-910 Horiba Seisakusho Co., Ltd. Further, the 95% volume average particle diameter (D95) measured by the light scattering method is preferably 0.5 μm or less, and more preferably 0.45 μm or less. When the thickness exceeds 0.5 μm, the transparency is remarkably lowered or the adhesion to the substrate is lowered, which is not preferable. In addition, the lower limit of the average particle diameter is usually 0.003 μm or more, particularly 0.005 μm or more in D50.

機械的な粉砕分散装置としては、ビーズミル、ジェットミル、アトライター、サンドミル等公知なものが使用可能であるが、特に、ビーズを用いたビーズミルを使用した場合、本発明の成分(B)が短時間で得られやすく、好ましい。ビーズミルの具体例としては、アシザワファインテック(株)製ミニゼータ、ラボスター、スターミルLMZ、スターミルZRS、寿工業(株)製ウルトラアペックスミル、アイメックス(株)製 マックスビスコミル等が使用可能である。分散時間は、使用されるビーズ径、ビーズ材質、ビーズミルの周速などにより変わるが、一般に0.03〜0.5mm程度のビーズ径で、アルミナ、ジルコニア等のセラミックビーズの使用が適する。ビーズミルでの粉砕時間は20分〜5時間程度、より好ましくは30分〜3時間程度が好ましい。
分散媒は、水、有機溶剤問わず使用可能であるが、より好ましくは水、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、ダイアセトンアルコール等のアルコール類、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等のエーテル類、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエルテル類などの極性溶剤、及びそれらの混合溶剤が好ましい。
As the mechanical pulverizing / dispersing device, known ones such as a bead mill, a jet mill, an attritor, and a sand mill can be used. In particular, when a bead mill using beads is used, the component (B) of the present invention is short. It is easy to obtain in time and is preferable. As specific examples of the bead mill, Mini Zetas manufactured by Ashizawa Finetech Co., Ltd., Labstar, Star Mill LMZ, Star Mill ZRS, Ultra Apex Mill manufactured by Kotobuki Industries Co., Ltd., Max Visco Mill manufactured by Imex Co., Ltd., and the like can be used. The dispersion time varies depending on the bead diameter, the bead material used, the peripheral speed of the bead mill, etc., but generally the bead diameter is about 0.03 to 0.5 mm, and the use of ceramic beads such as alumina and zirconia is suitable. The grinding time in the bead mill is preferably about 20 minutes to 5 hours, more preferably about 30 minutes to 3 hours.
The dispersion medium can be used regardless of whether it is water or an organic solvent, but more preferably water, alcohols such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, diacetone alcohol, propylene glycol monomethyl ether Ethers such as propylene glycol monoethyl ether, polar solvents such as ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, ertels such as ethyl acetate and butyl acetate, and mixed solvents thereof are preferable.

粉砕分散時には、分散安定性の観点から分散剤を添加する必要がある。分散剤は、無機粉体表面に吸着配向するような有機官能基を有しており、粉砕にて微細化した微粒子を保護する役割を担うため、分散安定性の高い分散液を調製する際には必須である。有機官能基としては、水酸基、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基、アミノ基、イミノ基、及びこれらの塩、アミド基、アセチルアセトナート基が挙げられる。特にカルボキシル基、リン酸基、及びこれらのナトリウム塩、アンモニウム塩基が好ましい。このような官能基を有する化合物であって、より分散性向上に貢献するものとして、これら官能基を側鎖に有する有機ポリマーであることが好ましい。より具体的には、(メタ)アクリル酸、リン酸基含有(メタ)アクリレート、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、無水マレイン酸、スルホン酸基含有スチレン等の官能性モノマーを少なくとも1種以上含有する有機ポリマーであって、より好適には、(メタ)アクリル酸、無水マレイン酸、リン酸基含有(メタ)アクリレートを含むポリアクリレート溶液が好ましい。具体的な商品名としては、ポイス520、521、532A、2100 以上花王(株)製、Disperbyk102、180、190 BYK製、アロンT−40 東亞合成(株)製などが使用可能である。   When pulverizing and dispersing, it is necessary to add a dispersant from the viewpoint of dispersion stability. The dispersant has an organic functional group that adsorbs and aligns on the surface of the inorganic powder, and plays a role in protecting fine particles that have been refined by pulverization. Therefore, when preparing a dispersion with high dispersion stability, Is essential. Examples of the organic functional group include a hydroxyl group, a carboxyl group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, an amino group, an imino group, and salts thereof, an amide group, and an acetylacetonate group. In particular, a carboxyl group, a phosphate group, and sodium salts and ammonium bases thereof are preferable. As a compound having such a functional group and further contributing to improvement in dispersibility, an organic polymer having these functional groups in the side chain is preferable. More specifically, an organic material containing at least one functional monomer such as (meth) acrylic acid, phosphoric acid group-containing (meth) acrylate, hydroxyalkyl (meth) acrylate, maleic anhydride, and sulfonic acid group-containing styrene. A polymer, and more preferably a polyacrylate solution containing (meth) acrylic acid, maleic anhydride, and phosphoric acid group-containing (meth) acrylate is preferred. As specific product names, Pois 520, 521, 532A, 2100 or more manufactured by Kao Corporation, Disperbyk102, 180, 190 BYK, Aron T-40 Toagosei Co., Ltd., or the like can be used.

これら分散剤は、ルチル型酸化チタン粉体と分散媒をビーズミルで機械的に粉砕分散する際に共存させるのが好ましい。酸化チタン粉体と分散媒だけで機械的粉砕分散したのち、分散剤を添加した場合、目標とする分散液の平均粒径まで凝集が解けないことがある。   These dispersants are preferably allowed to coexist when the rutile titanium oxide powder and the dispersion medium are mechanically pulverized and dispersed with a bead mill. When the dispersion is added after mechanically pulverizing and dispersing only with the titanium oxide powder and the dispersion medium, the aggregation may not be solved up to the target average particle diameter of the dispersion.

成分(B)の分散液の酸化チタン固形分濃度としては、1〜80質量%、より好ましくは2〜65質量%が好ましい。1質量%より少ない量ではシリコーンレジン(A)を加えた後の全固形分濃度は小さすぎて、適当な膜厚の塗膜が得られないため不適である。80質量%を超えると、高粘度化するなどのハンドリング上の不便が生じやすいため不適である。なお、上記分散剤の使用量は、酸化チタン固形分100質量部に対して、分散剤有効成分で0.5〜30質量部、好ましくは1〜20質量部が好ましい。0.5質量部より少ないと、分散剤添加効果が現れないため適さない。30質量部よりも多いと過剰な分散剤が塗膜の耐擦傷性、耐候性の低下をもたらすため不適である。   The titanium oxide solid content concentration of the component (B) dispersion is preferably 1 to 80% by mass, more preferably 2 to 65% by mass. If the amount is less than 1% by mass, the total solid concentration after adding the silicone resin (A) is too small, and a coating film having an appropriate film thickness cannot be obtained. If it exceeds 80% by mass, inconvenience in handling such as an increase in viscosity tends to occur, which is not suitable. In addition, the usage-amount of the said dispersing agent is 0.5-30 mass parts by a dispersing agent active ingredient with respect to 100 mass parts of titanium oxide solid content, Preferably 1-20 mass parts is preferable. If the amount is less than 0.5 parts by mass, the effect of adding a dispersant does not appear, so that it is not suitable. When the amount is more than 30 parts by mass, an excessive dispersant is unsuitable because it causes a decrease in scratch resistance and weather resistance of the coating film.

組成物の全固形分に対し、成分(B)中の酸化チタン固形分が0.1〜15質量%、より好ましくは0.3〜10質量%となる量の分散液を添加することが好ましい。酸化チタンが0.1%より少ない場合、期待されるほどの紫外線遮蔽能が得られないため不適であり、15質量%より多いと塗膜の可視光透明性を保つのが困難になるため、やはり好ましくない。   It is preferable to add a dispersion in an amount such that the solid content of titanium oxide in the component (B) is 0.1 to 15% by mass, more preferably 0.3 to 10% by mass with respect to the total solid content of the composition. . If the titanium oxide is less than 0.1%, it is not suitable because the expected ultraviolet shielding ability cannot be obtained, and if it exceeds 15% by mass, it becomes difficult to maintain the visible light transparency of the coating film. After all it is not preferable.

成分(C)
(C)成分は、先行技術等で公知となっている、シリコーンコーティング組成物に用いられる硬化触媒が使用できる。具体的には、シリコーンレジン(A)中に含まれる、シラノール基、アルコキシ基等の縮合可能基が縮合する反応を促進する硬化触媒であり、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ナトリウムメチラート、プロピオン酸ナトリウム、プロピオン酸カリウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、ギ酸ナトリウム、ギ酸カリウム、トリメチルベンジルアンモニウムヒドロキサイド、テトラメチルアンモニウムヒドロキサイド、n−ヘキシルアミン、トリブチルアミン、ジアザビシクロウンデセン(DBU)、ジシアンジアミド等の塩基性化合物類;テトライソプロピルチタネート、テトラブチルチタネート、チタンアセチルアセトナート、アルミニウムトリイソブトキシド、アルミニウムトリイソプロポキシド、トリス(アセチルアセトナート)アルミニウム、ジイソプロポキシ(エチルアセトアセテート)アルミニウム、過塩素酸アルミニウム、塩化アルミニウム、コバルトオクチレート、コバルトアセチルアセトナート、鉄アセチルアセトナート、スズアセチルアセトナート、ジブチルスズオクチレート、ジブチルスズラウレート等の含金属化合物類;p−トルエンスルホン酸、トリクロル酢酸等の酸性化合物類等が挙げられる。この中で特にプロピオン酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、ギ酸ナトリウム、トリメチルベンジルアンモニウムヒドロキサイド、テトラメチルアンモニウムヒドロキサイド、トリス(アセチルアセトナート)アルミニウム、ジイソプロポキシ(エチルアセトアセテート)アルミニウムが好ましい。
Ingredient (C)
As the component (C), a curing catalyst used in a silicone coating composition known in the prior art and the like can be used. Specifically, it is a curing catalyst that promotes a reaction in which a condensable group such as a silanol group or an alkoxy group contained in the silicone resin (A) is condensed. For example, lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide , Sodium methylate, sodium propionate, potassium propionate, sodium acetate, potassium acetate, sodium formate, potassium formate, trimethylbenzylammonium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide, n-hexylamine, tributylamine, diazabicycloundecene (DBU), basic compounds such as dicyandiamide; tetraisopropyl titanate, tetrabutyl titanate, titanium acetylacetonate, aluminum triisobutoxide, aluminum triisopropoxide, tris ( Cetylacetonate) aluminum, diisopropoxy (ethylacetoacetate) aluminum, aluminum perchlorate, aluminum chloride, cobalt octylate, cobalt acetylacetonate, iron acetylacetonate, tin acetylacetonate, dibutyltin octylate, dibutyltin laurate Metal-containing compounds such as: acidic compounds such as p-toluenesulfonic acid and trichloroacetic acid. Of these, sodium propionate, sodium acetate, sodium formate, trimethylbenzylammonium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide, tris (acetylacetonato) aluminum, and diisopropoxy (ethylacetoacetate) aluminum are particularly preferable.

さらに、硬化性、耐クラック性に加え、コーティング組成物の保存安定性を維持するためにより適した硬化触媒として、以下のものが使用可能である。
下記一般式(2):
〔(R4)(R5)(R6)(R7)M〕+・X- (2)
(R4,R5,R6,R7は各々独立にハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1〜18のアルキル基であって、R4,R5,R6,R7における各々のTaft−Duboisの置換基立体効果定数Esの合計が−0.5以下であり、Mはアンモニウムカチオン又はホスホニウムカチオンであり、X-はハロゲンアニオン、ヒドロキシドアニオン、又は炭素数1〜4のカルボキシレートアニオンである。)
で表される分子中に芳香族基を含まない化合物である。
Furthermore, in addition to curability and crack resistance, the following can be used as a curing catalyst more suitable for maintaining the storage stability of the coating composition.
The following general formula (2):
[(R 4 ) (R 5 ) (R 6 ) (R 7 ) M] + · X (2)
(R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are each independently an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom, and each of R 4 , R 5 , R 6 and R 7 is The sum of the substituent steric effect constants Es of Taft-Dubois is −0.5 or less, M is an ammonium cation or a phosphonium cation, and X is a halogen anion, a hydroxide anion, or a carboxy having 1 to 4 carbon atoms. Rate anion.)
It is a compound which does not contain an aromatic group in the molecule | numerator represented by these.

ここで、Taft−Duboisの置換基立体効果定数Esとは、置換カルボン酸の酸性下エステル化反応速度におけるメチル基CH3を基準にした相対速度であり、下記式で表される{J.Org.Chem.45,1164(1980)、J.Org.Chem.64,7707(1999)参照}。
Es=log(k/k0)
(kは、特定条件下での置換カルボン酸の酸性下エステル化反応速度であり、k0は、同一条件下でのメチル基置換カルボン酸の酸性下エステル化反応速度である。)
Here, Taft-Dubois substituent steric effect constant Es is a relative rate based on the methyl group CH 3 in the esterification reaction rate under acidic conditions of a substituted carboxylic acid, and is represented by the following formula {J. Org. Chem. 45, 1164 (1980), J. MoI. Org. Chem. 64, 7707 (1999)}.
Es = log (k / k0)
(K is the acidification esterification reaction rate of the substituted carboxylic acid under specific conditions, and k0 is the acidification esterification reaction rate of the methyl group-substituted carboxylic acid under the same conditions.)

このTaft−Duboisの置換基立体効果定数Esは、置換基の立体的嵩高さを表す一般的な指標であり、例えば、メチル基:0.00、エチル基:−0.08、n−プロピル基:−0.31、n−ブチル基:−0.31となっており、Esが小さいほど立体的に嵩高いことを示している。   The Taft-Dubois substituent steric effect constant Es is a general index representing the steric bulk of the substituent, for example, methyl group: 0.00, ethyl group: -0.08, n-propyl group. : -0.31, n-butyl group: -0.31, indicating that the smaller Es is, the more sterically bulky.

本発明においては、式(2)中の前記R4,R5,R6,R7におけるEsの合計が−0.5以下であることが必要である。Esの合計が−0.5より大きいと、コーティング組成物としての保存安定性が低下したり、塗膜化した際や耐水試験後にクラックや白化が発生したり、密着性、特に耐水密着性、煮沸密着性が低下する。これはEsの合計が−0.5より大きい場合(例えばR4,R5,R6,R7がメチル基)、相当する式(2)で表される硬化触媒は触媒活性が強くなるものの、コーティング組成物の保存安定性は低下する傾向がある。またその塗膜は非常に吸湿し易くなり、耐水試験後の塗膜異常を引き起こす。なお、R4,R5,R6,R7におけるEsの合計は、通常、−3.2以上、特に−2.8以上である。 In the present invention, the sum of Es in R 4 , R 5 , R 6 and R 7 in the formula (2) needs to be −0.5 or less. When the total of Es is larger than −0.5, the storage stability as a coating composition is reduced, cracking or whitening occurs after coating or after a water resistance test, adhesion, particularly water adhesion, Boiling adhesion decreases. This is because, when the sum of Es is larger than −0.5 (for example, R 4 , R 5 , R 6 , and R 7 are methyl groups), the corresponding curing catalyst represented by the formula (2) has high catalytic activity. The storage stability of the coating composition tends to decrease. Moreover, the coating film becomes very hygroscopic and causes an abnormality in the coating film after the water resistance test. In addition, the sum of Es in R 4 , R 5 , R 6 , and R 7 is usually −3.2 or more, particularly −2.8 or more.

上記式中、R4,R5,R6,R7のハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1〜18、好ましくは1〜12のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基などのアルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基などのシクロアルキル基;クロロメチル基、γ−クロロプロピル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基などのハロゲン置換炭化水素基などが挙げられる。 In the above formula, the alkyl group having 1 to 18, preferably 1 to 12 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom of R 4 , R 5 , R 6 and R 7 includes a methyl group, an ethyl group, and a propyl group. Alkyl groups such as butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group; cycloalkyl groups such as cyclopentyl group, cyclohexyl group; chloromethyl group, γ-chloropropyl group, 3,3,3-trifluoropropyl And halogen-substituted hydrocarbon groups such as a group.

また、Mはアンモニウムカチオン又はホスホニウムカチオンであり、X-はハロゲンアニオン、ヒドロキシドアニオン又は炭素数1〜4のカルボキシレートアニオンであり、ヒドロキシドアニオン又はアセテートアニオンであることが好ましい。 M is an ammonium cation or a phosphonium cation, X is a halogen anion, a hydroxide anion or a carboxylate anion having 1 to 4 carbon atoms, and is preferably a hydroxide anion or an acetate anion.

このような硬化触媒の具体例としては、例えば、テトラn−プロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラn−ブチルアンモニウムヒドロキシド、テトラn−ペンチルアンモニウムヒドロキシド、テトラn−ヘキシルアンモニウムヒドロキシド、テトラシクロヘキシルアンモニウムヒドロキシド、テトラキス(トリフロロメチル)アンモニウムヒドロキシド、トリメチルシクロヘキシルアンモニウムヒドロキシド、トリメチル(トリフロロメチル)アンモニウムヒドロキシド、トリメチルt−ブチルアンモニウムヒドロキシド、テトラn−プロピルホスホニウムヒドロキシド、テトラn−ブチルホスホニウムヒドロキシド、テトラn−ペンチルホスホニウムヒドロキシド、テトラn−ヘキシルホスホニウムヒドロキシド、テトラシクロヘキシルホスホニウムヒドロキシド、テトラキス(トリフロロメチル)ホスホニウムヒドロキシド、トリメチルシクロヘキシルホスホニウムヒドロキシド、トリメチル(トリフロロメチル)ホスホニウムヒドロキシド、トリメチルt−ブチルホスホニウムヒドロキシドなどのヒドロキシド類、これらヒドロキシド類とハロゲン酸との塩、及び炭素数1〜4のカルボン酸との塩を挙げることができる。これらの中でも、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムアセテート、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムアセテート、テトラブチルホスホニウムヒドロキシド、テトラブチルホスホニウムアセテートが好ましい。これらは1種単独で使用しても2種以上を併用してもよく、更には前述の公知の硬化触媒と併用してもよい。   Specific examples of such a curing catalyst include, for example, tetra n-propylammonium hydroxide, tetra n-butylammonium hydroxide, tetra n-pentylammonium hydroxide, tetra n-hexylammonium hydroxide, tetracyclohexylammonium hydroxide. Tetrakis (trifluoromethyl) ammonium hydroxide, trimethylcyclohexylammonium hydroxide, trimethyl (trifluoromethyl) ammonium hydroxide, trimethyl t-butylammonium hydroxide, tetra n-propylphosphonium hydroxide, tetra n-butylphosphonium hydroxide Tetra n-pentylphosphonium hydroxide, tetra n-hexyl phosphonium hydroxide, tetracyclohexyl Hydroxides such as suphonium hydroxide, tetrakis (trifluoromethyl) phosphonium hydroxide, trimethylcyclohexylphosphonium hydroxide, trimethyl (trifluoromethyl) phosphonium hydroxide, trimethyl t-butylphosphonium hydroxide, these hydroxides and halogens Examples thereof include a salt with an acid and a salt with a carboxylic acid having 1 to 4 carbon atoms. Among these, tetrapropylammonium hydroxide, tetrapropylammonium acetate, tetrabutylammonium hydroxide, tetrabutylammonium acetate, tetrabutylphosphonium hydroxide, and tetrabutylphosphonium acetate are preferable. These may be used alone or in combination of two or more, and may be used in combination with the above-mentioned known curing catalyst.

(C)成分の配合量は、(A)成分のシリコーンレジンを硬化させるのに有効な量であればよく、特に限定されるものではないが、具体的には、シリコーンレジンの固形分に対し、0.0001〜30質量%であることが好ましく、より好ましくは0.001〜10質量%である。0.0001質量%未満であると硬化が不十分となり、硬度が低下する場合があり、30質量%より多いと塗膜にクラックが発生しやすくなる場合や、耐水性が低下する場合がある。   The blending amount of the component (C) is not particularly limited as long as it is an amount effective for curing the silicone resin of the component (A), but specifically, the solid content of the silicone resin is not limited. 0.0001 to 30% by mass, more preferably 0.001 to 10% by mass. If it is less than 0.0001% by mass, curing may be insufficient and the hardness may decrease, and if it is more than 30% by mass, cracks may easily occur in the coating film, and water resistance may decrease.

成分(D)
(D)成分は溶剤であり、(A)〜(C)成分を溶解するものであれば特に限定されるものではないが、極性の高い有機溶剤が主溶剤であることが好ましい。有機溶剤の具体例としては、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、n−ブタノール、イソブタノール、t−ブタノール、ジアセトンアルコールなどのアルコール類;メチルプロピルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ジアセトンアルコールなどのケトン類;ジプロピルエーテル、ジブチルエーテル、アニソール、ジオキサン、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、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メチルエーテルアセテートなどのエーテル類;酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸シクロヘキシルなどのエステル類などを挙げることができ、これらからなる群より選ばれた1種もしくは2種以上の混合物を使用することができる。
Ingredient (D)
The component (D) is a solvent and is not particularly limited as long as it can dissolve the components (A) to (C), but an organic solvent having a high polarity is preferably the main solvent. Specific examples of the organic solvent include alcohols such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, n-butanol, isobutanol, t-butanol, diacetone alcohol; methyl propyl ketone, diethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, diacetone alcohol Ketones such as: dipropyl ether, dibutyl ether, anisole, dioxane, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, etc .; ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate And esters such as cyclohexyl acetate, and one or more selected from the group consisting of these The mixture can be used.

(D)成分の添加量としては、本発明のシリコーンコーティング組成物の固形分濃度を1〜30質量%、特に5〜25質量%とする量を用いることが好ましい。この範囲外では該組成物を塗布、硬化した塗膜に不具合が生じることがある。上記範囲未満の濃度では塗膜にタレ、ヨリ、マダラが発生し易くなり、所望の硬度、耐擦傷性が得られない場合がある。また上記範囲を超える濃度では、塗膜のブラッシング、白化、クラックが生じ易くなるおそれがある。   (D) As addition amount of a component, it is preferable to use the quantity which makes solid content concentration of the silicone coating composition of this invention 1-30 mass%, especially 5-25 mass%. Outside this range, defects may occur in the coating film coated and cured with the composition. If the concentration is less than the above range, sagging, twisting, and spotting are likely to occur in the coating film, and the desired hardness and scratch resistance may not be obtained. If the concentration exceeds the above range, the coating film may be easily brushed, whitened or cracked.

成分(E)
成分(E)のコロイダルシリカは、塗膜の硬度、耐擦傷性を特に高めたい場合、適量添加することができる。粒径5〜50nm程度のナノサイズのシリカが水や有機溶剤の媒体にコロイド分散している形態であり、市販されている水分散、有機分散タイプが使用可能である。具体的には、日産化学工業(株)製スノーテックス−O、OS、OL、メタノールシリカゾル等が挙げられる。コロイダルシリカの添加量は、(A)成分のシリコーンレジン固形分100質量部に対し、0〜100質量部、好ましくは5〜50質量部がよい。
Ingredient (E)
The component (E), colloidal silica, can be added in an appropriate amount when it is particularly desired to enhance the hardness and scratch resistance of the coating film. Nanosized silica having a particle size of about 5 to 50 nm is colloidally dispersed in a medium of water or an organic solvent, and commercially available water dispersion and organic dispersion types can be used. Specific examples include Snowtex-O, OS, OL, methanol silica sol manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. The amount of colloidal silica added is 0 to 100 parts by weight, preferably 5 to 50 parts by weight, based on 100 parts by weight of the silicone resin solid content of the component (A).

本発明のシリコーンコーティング組成物には、必要に応じて、pH調整剤、レベリング剤、増粘剤、顔料、染料、金属酸化物微粒子、金属粉、酸化防止剤、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、熱線反射・吸収性付与剤、可撓性付与剤、帯電防止剤、防汚性付与剤、撥水性付与剤等を本発明の効果に悪影響を与えない範囲内で添加することができる。   In the silicone coating composition of the present invention, a pH adjuster, a leveling agent, a thickener, a pigment, a dye, metal oxide fine particles, a metal powder, an antioxidant, an ultraviolet absorber, an ultraviolet stabilizer, if necessary A heat ray reflection / absorption imparting agent, flexibility imparting agent, antistatic agent, antifouling property imparting agent, water repellency imparting agent and the like can be added within a range that does not adversely affect the effects of the present invention.

本発明のシリコーンコーティング組成物の更なる保存安定性を得るために、液のpHを、好ましくは2〜7、より好ましくは3〜6にするとよい。pHがこの範囲外であると、貯蔵性が低下することがあるため、pH調整剤を添加し、上記範囲に調整することもできる。シリコーンコーティング組成物のpHが上記範囲外にあるときは、この範囲より酸性側であれば、アンモニア、エチレンジアミン等の塩基性化合物を添加してpHを調整すればよく、塩基性側であれば、塩酸、硝酸、酢酸、クエン酸等の酸性化合物を用いてpHを調整すればよい。しかし、その調整方法は特に限定されるものではない。   In order to obtain further storage stability of the silicone coating composition of the present invention, the pH of the liquid is preferably 2 to 7, more preferably 3 to 6. If the pH is outside this range, the storage stability may be lowered. Therefore, a pH adjuster may be added to adjust the pH to the above range. When the pH of the silicone coating composition is outside the above range, if it is more acidic than this range, it may be adjusted by adding a basic compound such as ammonia or ethylenediamine, and if it is basic, What is necessary is just to adjust pH using acidic compounds, such as hydrochloric acid, nitric acid, an acetic acid, and a citric acid. However, the adjustment method is not particularly limited.

本発明のシリコーンコーティング組成物の硬化塗膜に、有機樹脂や木材製品を基材とした場合、基材の黄変、表面劣化を防ぐ目的で、本発明の成分(B)以外の紫外線吸収剤及び/又は紫外線安定剤を添加することもできるが、本発明のシリコーンコーティング組成物と相溶性が良好で、かつ揮発性の低い紫外線吸収剤及び/又は紫外線安定剤が好ましい。   When the cured coating film of the silicone coating composition of the present invention is based on an organic resin or wood product, an ultraviolet absorber other than the component (B) of the present invention is used for the purpose of preventing yellowing of the substrate and surface degradation. Although an ultraviolet stabilizer may be added, an ultraviolet absorber and / or an ultraviolet stabilizer having good compatibility with the silicone coating composition of the present invention and low volatility are preferable.

紫外線吸収剤としては、(B)成分で述べたルチル型酸化チタン以外で、紫外線遮蔽能をさらに高めるため、公知の無機酸化物、例えば酸化亜鉛、酸化セリウム、酸化ジルコニウム等、及びチタン、亜鉛、ジルコニウムなどの金属キレート化合物、及びこれらの(部分)加水分解物、縮合物の無機系のものと有機系のものを用いることができる。有機系の例として、主骨格がヒドロキシベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シアノアクリレート系、トリアジン系である化合物誘導体が好ましい。更に側鎖にこれら紫外線吸収剤を含有するビニルポリマーなどの重合体、及び他のビニルモノマーとの共重合体、又はシリル化変性された紫外線吸収剤、その(部分)加水分解縮合物でもよい。   As the ultraviolet absorber, in addition to the rutile-type titanium oxide described in the component (B), a known inorganic oxide such as zinc oxide, cerium oxide, zirconium oxide, etc., and titanium, zinc, Metallic chelate compounds such as zirconium, and (partial) hydrolysates and condensates of inorganic and organic compounds can be used. As organic examples, compound derivatives whose main skeleton is hydroxybenzophenone, benzotriazole, cyanoacrylate, or triazine are preferable. Furthermore, a polymer such as a vinyl polymer containing these ultraviolet absorbers in the side chain, a copolymer with other vinyl monomers, a silylation-modified ultraviolet absorber, or a (partial) hydrolysis condensate thereof may be used.

具体的には、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン−5−スルホン酸、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−ドデシロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−ベンジロキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジエトキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジプロポキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジブトキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−メトキシ−4’−プロポキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−メトキシ−4’−ブトキシベンゾフェノン、2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン、2−(2−ヒドロキシ−5−t−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−t−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、エチル−2−シアノ−3,3−ジフェニルアクリレート、2−エチルヘキシル−2−シアノ−3,3−ジフェニルアクリレート、2−(2−ヒドロキシ−4−ヘキシルオキシフェニル)−4,6−ジフェニルトリアジン、2−ヒドロキシ−4−(2−アクリロキシエトキシ)ベンゾフェノンの(共)重合体、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メタクリロキシエチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾールの(共)重合体、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノンとγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランとの反応物、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノンとγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランとの反応物、これらの(部分)加水分解物などが挙げられる。これらの有機系紫外線吸収剤は2種以上を併用してもよい。
紫外線吸収剤の配合量は、シリコーンコーティング組成物の固形分に対して0.1〜100質量%であることが好ましい。更に好ましくは0.3〜30質量%である。
Specifically, 2,4-dihydroxybenzophenone, 2,2 ′, 4,4′-tetrahydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone-5-sulfonic acid, 2 -Hydroxy-4-n-octoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-n-dodecyloxybenzophenone, 2-hydroxy-4-n-benzyloxybenzophenone, 2,2'-dihydroxy-4,4'-dimethoxybenzophenone 2,2′-dihydroxy-4,4′-diethoxybenzophenone, 2,2′-dihydroxy-4,4′-dipropoxybenzophenone, 2,2′-dihydroxy-4,4′-dibutoxybenzophenone, 2, , 2'-dihydroxy-4-methoxy-4'-propoxybenzophenone, 2,2'-dihi Droxy-4-methoxy-4'-butoxybenzophenone, 2,3,4-trihydroxybenzophenone, 2- (2-hydroxy-5-t-methylphenyl) benzotriazole, 2- (2-hydroxy-5-t- Octylphenyl) benzotriazole, 2- (2-hydroxy-3,5-di-t-butylphenyl) benzotriazole, ethyl-2-cyano-3,3-diphenyl acrylate, 2-ethylhexyl-2-cyano-3, (Co) polymer of 3-diphenyl acrylate, 2- (2-hydroxy-4-hexyloxyphenyl) -4,6-diphenyltriazine, 2-hydroxy-4- (2-acryloxyethoxy) benzophenone, 2- ( Of 2′-hydroxy-5′-methacryloxyethylphenyl) -2H-benzotriazole ) Polymer, reaction product of 2,4-dihydroxybenzophenone and γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 2,2 ′, 4,4′-tetrahydroxybenzophenone and γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane Examples include reactants and hydrolysates thereof (partial). Two or more of these organic ultraviolet absorbers may be used in combination.
It is preferable that the compounding quantity of a ultraviolet absorber is 0.1-100 mass% with respect to solid content of a silicone coating composition. More preferably, it is 0.3-30 mass%.

紫外線安定剤としては、分子内に1個以上の環状ヒンダードアミン構造を有し、本発明のシリコーンコーティング組成物との相溶性がよく、また低揮発性のものが好ましい。紫外線光安定剤の具体例としては、3−ドデシル−1−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジニル)ピロリジン−2,5−ジオン、N−メチル−3−ドデシル−1−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジニル)ピロリジン−2,5−ジオン、N−アセチル−3−ドデシル−1−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジニル)ピロリジン−2,5−ジオン、セバシン酸ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)、セバシン酸ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)、テトラキス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレート、テトラキス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレート、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸と2,2,6,6−テトラメチル−ピペリジノールとトリデカノールとの縮合物、8−アセチル−3−ドデシル−7,7,9,9−テトラメチル−1,3,8−トリアザスピロ[4,5]デカン−2,4−ジオン、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸と1,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジノールとβ,β,β,β’−テトラメチル−3,9−(2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン)ジエタノールとの縮合物、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸と2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジノールとβ,β,β,β’−テトラメチル−3,9−(2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン)ジエタノールとの縮合物、また、光安定剤を固定化させる目的で、特公昭61−56187号公報にあるようなシリル化変性の光安定剤、例えば2,2,6,6−テトラメチルピペリジノ−4−プロピルトリメトキシシラン、2,2,6,6−テトラメチルピペリジノ−4−プロピルメチルジメトキシシラン、2,2,6,6−テトラメチルピペリジノ−4−プロピルトリエトキシシラン、2,2,6,6−テトラメチルピペリジノ−4−プロピルメチルジエトキシシラン、更にこれらの(部分)加水分解物等が挙げられ、これらの光安定剤は2種以上併用してもよい。
紫外線光安定剤の配合量は、シリコーンコーティング組成物の固形分に対して0.01〜10質量%であることが好ましい。更に好ましくは0.03〜7.5質量%である。
As the UV stabilizer, one having at least one cyclic hindered amine structure in the molecule, good compatibility with the silicone coating composition of the present invention, and low volatility is preferable. Specific examples of the ultraviolet light stabilizer include 3-dodecyl-1- (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl) pyrrolidine-2,5-dione, N-methyl-3-dodecyl-1- (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl) pyrrolidine-2,5-dione, N-acetyl-3-dodecyl-1- (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl) Pyrrolidine-2,5-dione, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate, tetrakis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) 1,2,3,4-butanetetracarboxylate, tetrakis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) 1,2 , 3,4-Butane Tracarboxylate, condensate of 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid with 2,2,6,6-tetramethyl-piperidinol and tridecanol, 8-acetyl-3-dodecyl-7,7,9, 9-tetramethyl-1,3,8-triazaspiro [4,5] decane-2,4-dione, 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid and 1,2,6,6-pentamethyl-4- Condensates of piperidinol and β, β, β, β′-tetramethyl-3,9- (2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane) diethanol, 1,2,3,4 -Butanetetracarboxylic acid, 2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinol and β, β, β, β′-tetramethyl-3,9- (2,4,8,10-tetraoxaspiro [5 , 5] Undecane) with diethanol For the purpose of immobilizing a compound or a light stabilizer, a silylated modified light stabilizer, such as 2,2,6,6-tetramethylpiperidino-4, as disclosed in JP-B-61-56187, is disclosed. -Propyltrimethoxysilane, 2,2,6,6-tetramethylpiperidino-4-propylmethyldimethoxysilane, 2,2,6,6-tetramethylpiperidino-4-propyltriethoxysilane, 2, Examples include 2,6,6-tetramethylpiperidino-4-propylmethyldiethoxysilane, (partial) hydrolysates thereof, and the like. These light stabilizers may be used in combination of two or more.
It is preferable that the compounding quantity of a ultraviolet light stabilizer is 0.01-10 mass% with respect to solid content of a silicone coating composition. More preferably, it is 0.03-7.5 mass%.

本発明のシリコーンコーティング組成物は、上記各成分の所定量を常法に準じて混合することにより得ることができる。   The silicone coating composition of the present invention can be obtained by mixing predetermined amounts of each of the above components according to a conventional method.

このようにして得られたシリコーンコーティング組成物は、基材の少なくとも一方の面に、直接もしくは少なくとも1種の他の層を介して、上記シリコーンコーティング組成物を塗布、硬化することにより被膜を形成した被覆物品を得ることができる。   The silicone coating composition thus obtained forms a film by applying and curing the silicone coating composition on at least one surface of the substrate directly or via at least one other layer. Coated articles can be obtained.

ここで、シリコーンコーティング組成物の塗布方法としては、通常の塗布方法で基材にコーティングすることができ、例えば、刷毛塗り、スプレー、浸漬、フローコート、ロールコート、カーテンコート、スピンコート、ナイフコート等の各種塗布方法を選択することができる。   Here, as a coating method of the silicone coating composition, it is possible to coat the substrate by a usual coating method, for example, brush coating, spraying, dipping, flow coating, roll coating, curtain coating, spin coating, knife coating. Various coating methods such as can be selected.

また、ここで用いられる基材としては、特に限定されることはないが、プラスチック成形体、木材系製品、セラミックス、ガラス、金属、あるいはそれらの複合物等が挙げられ、各種プラスチック材料(有機樹脂基材)に好適に使用され、特にポリカーボネート、ポリスチレン、アクリル樹脂、変性アクリル樹脂、ウレタン樹脂、チオウレタン樹脂、ハロゲン化ビスフェノールAとエチレングリコールの重縮合物、アクリルウレタン樹脂、ハロゲン化アリール基含有アクリル樹脂、含硫黄樹脂等が好ましい。更にこれらの樹脂基材の表面が処理されたもの、具体的には、化成処理、コロナ放電処理、プラズマ処理、酸やアルカリ液での処理、及び基材本体と表層が異なる種類の樹脂で形成されている積層体を用いることもできる。積層体の例としては、共押し出し法やラミネート法により製造されるポリカーボネート樹脂基材の表層にアクリル樹脂層もしくはウレタン樹脂層が存在する積層体、又はポリエステル樹脂基材の表層にアクリル樹脂層が存在する積層体等が挙げられる。   The base material used here is not particularly limited, and examples thereof include plastic molded products, wood-based products, ceramics, glass, metals, or composites thereof, and various plastic materials (organic resins). Base material), especially polycarbonate, polystyrene, acrylic resin, modified acrylic resin, urethane resin, thiourethane resin, polycondensate of halogenated bisphenol A and ethylene glycol, acrylic urethane resin, halogenated aryl group-containing acrylic Resins, sulfur-containing resins and the like are preferable. Further, the surface of these resin base materials is treated, specifically, chemical conversion treatment, corona discharge treatment, plasma treatment, treatment with acid or alkaline liquid, and the base material body and the surface layer are formed of different types of resins. The laminated body currently used can also be used. Examples of laminates include laminates in which an acrylic resin layer or urethane resin layer is present on the surface layer of a polycarbonate resin substrate produced by a coextrusion method or a laminate method, or an acrylic resin layer is present in the surface layer of a polyester resin substrate. And the like.

本発明のシリコーンコーティング組成物は、樹脂基材の表面に、直接又は必要に応じてプライマー層や紫外線吸収層、印刷層、記録層、熱線遮蔽層、粘着層、無機蒸着膜層等を介して形成することもできる。   The silicone coating composition of the present invention is directly or as needed on the surface of the resin substrate via a primer layer, an ultraviolet absorbing layer, a printing layer, a recording layer, a heat ray shielding layer, an adhesive layer, an inorganic vapor deposition film layer, etc. It can also be formed.

本発明のシリコーンコーティング組成物を塗布した後の硬化は、空気中に放置して風乾させてもよいし、加熱してもよい。硬化温度、硬化時間は限定されるものではないが、基材の耐熱温度以下で10分〜2時間加熱するのが好ましい。具体的には80〜135℃で30分〜2時間加熱するのがより好ましい。   The curing after applying the silicone coating composition of the present invention may be left in the air and air-dried, or may be heated. Although the curing temperature and the curing time are not limited, it is preferable to heat at a temperature lower than the heat resistant temperature of the substrate for 10 minutes to 2 hours. Specifically, heating at 80 to 135 ° C. for 30 minutes to 2 hours is more preferable.

塗膜の厚みは特に制限はなく、0.1〜50μmであればよいが、塗膜の硬さ、耐擦傷性、長期的に安定な密着性、及びクラックが発生しないことを満たすためには、1〜20μmが好ましい。   The thickness of the coating film is not particularly limited and may be 0.1 to 50 μm. However, in order to satisfy the hardness of the coating film, scratch resistance, long-term stable adhesion, and generation of cracks. 1 to 20 μm is preferable.

本発明の組成物は、塗膜とした時の可視光透過性が特徴の一つである。その指標として、塗膜のヘイズ(Haze)の値の上限を定める。ヘイズは一般に膜厚が大きいほど大きくなるので、ここでは膜厚5μm以下でのヘイズが8.0以下、好ましくは5.0以下、より好ましくは2.0以下を満たすものが好ましい。塗膜のヘイズは、濁度計NDH2000(日本電色工業(株)製)で測定した値とする。   The composition of the present invention is one of the features of visible light transmittance when it is used as a coating film. As the index, the upper limit of the haze value of the coating film is determined. Since the haze generally increases as the film thickness increases, the haze at a film thickness of 5 μm or less is preferably 8.0 or less, preferably 5.0 or less, more preferably 2.0 or less. The haze of the coating film is a value measured with a turbidimeter NDH2000 (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.).

以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。なお、下記の例において%は質量%を示す。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are shown and this invention is demonstrated concretely, this invention is not restrict | limited to the following Example. In the following examples,% indicates mass%.

<(A)成分のシリコーンレジンの製造>
[製造例1]
2Lのフラスコに、メチルトリメトキシシラン339g(2.49Siモル)、シリケート35(多摩化学工業(株)製:テトラエトキシシランの部分加水分解縮合物、平均2量体)56g(0.33Siモル)を仕込み、よく混合させた。次いで、液温が約10℃になるよう冷却後、0.25Nの酢酸水溶液308gを滴下し、内温が40℃を超えないように冷却しながら加水分解を行った。滴下終了後、40℃以下で1時間、次いで、60℃にて3時間撹拌し、加水分解を完結させた。
その後、ダイアセトンアルコール300gを投入し、加水分解で生成したメタノール及びエタノールを、常圧にて液温が95℃になるまで加熱留去すると共に、加熱縮合させた後、希釈剤としてt−ブタノール470g及びレベリング剤としてKP−341(信越化学工業(株)製)0.05gを加え、濾紙濾過を行い、不揮発分濃度19.5%の無色透明のシリコーンレジン溶液(A−1)を得た。
<Production of Component (A) Silicone Resin>
[Production Example 1]
In a 2 L flask, 339 g (2.49 Si mol) of methyltrimethoxysilane, 56 g (0.33 Si mol) of silicate 35 (manufactured by Tama Chemical Industries, Ltd .: partial hydrolysis condensate of tetraethoxysilane, average dimer) Were mixed well. Next, after cooling so that the liquid temperature became about 10 ° C., 308 g of a 0.25N aqueous acetic acid solution was added dropwise, and hydrolysis was performed while cooling so that the internal temperature did not exceed 40 ° C. After completion of dropping, the mixture was stirred at 40 ° C. or lower for 1 hour and then at 60 ° C. for 3 hours to complete the hydrolysis.
Thereafter, 300 g of diacetone alcohol was added, and methanol and ethanol produced by hydrolysis were heated and distilled at normal pressure until the liquid temperature reached 95 ° C., and after heat condensation, t-butanol was used as a diluent. 470 g and 0.05 g of KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) as a leveling agent were added, and filter paper filtration was performed to obtain a colorless and transparent silicone resin solution (A-1) having a nonvolatile content concentration of 19.5%. .

<成分(B)のルチル型酸化チタン分散液の製造>
[製造例2]
微粒子酸化チタンMT−100AQ(テイカ(株)製 ルチル型、平均一次粒子径15nm、表面処理:水酸化アルミニウム、含水ケイ酸、アルギン酸ナトリウム)50g、イオン交換水545g、分散剤(ポイズ520:カルボシキル基含有有機ポリマー40%水溶液、花王(株)製)5gを混合し、白色のスラリーを得た。このスラリー600gを、0.05mmφジルコニアビーズを備えたビーズミル(ウルトラアペックスミルUAM−015、寿工業(株)製)に投入し、ビーズミルでの機械分散を行った。周速10m/sで2時間運転後、分散液を回収したところ、白色懸濁の分散液(B−1) 549g(固形分8.6%)を得た。
この分散液中の微粒子酸化チタンの粒径分布をナノトラックUPA−EX150 (日機装(株)製)にて測定したところ、体積平均粒径D50は40nm、D95は96nmであった。粒径分布を図1に示す。
<Production of Component (B) Rutile Type Titanium Oxide Dispersion>
[Production Example 2]
Fine particle titanium oxide MT-100AQ (rutile type, average primary particle size 15 nm, surface treatment: aluminum hydroxide, hydrous silicic acid, sodium alginate) 50 g, ion-exchanged water 545 g, dispersant (poise 520: carboxy group) 5 g of an organic polymer-containing 40% aqueous solution (manufactured by Kao Corporation) was mixed to obtain a white slurry. 600 g of this slurry was put into a bead mill (Ultra Apex Mill UAM-015, manufactured by Kotobuki Industries Co., Ltd.) equipped with 0.05 mmφ zirconia beads, and mechanical dispersion was performed in the bead mill. After operating at a peripheral speed of 10 m / s for 2 hours, the dispersion was recovered to obtain 549 g (solid content 8.6%) of a white suspension (B-1).
When the particle size distribution of fine particle titanium oxide in this dispersion was measured with Nanotrac UPA-EX150 (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.), the volume average particle size D50 was 40 nm and D95 was 96 nm. The particle size distribution is shown in FIG.

[製造例3]
微粒子酸化チタンMT−100AQ(テイカ(株)製 ルチル型、平均一次粒子径15nm、表面処理:水酸化アルミニウム、含水ケイ酸、アルギン酸ナトリウム)50g、イオン交換水545g、分散剤(ポイズ532A:カルボシキル基含有有機ポリマー40%水溶液、花王(株)製)5gを混合し、白色のスラリーを得た。このスラリー600gを、0.05mmφジルコニアビーズを備えたビーズミル(ウルトラアペックスミルUAM−015、寿工業(株)製)に投入し、ビーズミルでの機械分散を行った。周速10m/sで2時間運転後、分散液を回収したところ、白色懸濁の分散液(B−2) 555g(固形分8.4%)を得た。
この分散液中の微粒子酸化チタンの体積平均粒径D50は39nm、D95は92nmであった。
[Production Example 3]
Fine particle titanium oxide MT-100AQ (rutile type, average primary particle size 15 nm, surface treatment: aluminum hydroxide, hydrous silicic acid, sodium alginate) 50 g, ion-exchanged water 545 g, dispersant (poise 532A: carboxy group) 5 g of an organic polymer-containing 40% aqueous solution (manufactured by Kao Corporation) was mixed to obtain a white slurry. 600 g of this slurry was put into a bead mill (Ultra Apex Mill UAM-015, manufactured by Kotobuki Industries Co., Ltd.) equipped with 0.05 mmφ zirconia beads, and mechanical dispersion was performed in the bead mill. After operating at a peripheral speed of 10 m / s for 2 hours, the dispersion was recovered to obtain 555 g (solid content: 8.4%) of a white suspension (B-2).
The volume average particle diameter D50 of fine particle titanium oxide in this dispersion was 39 nm, and D95 was 92 nm.

[製造例4]
微粒子酸化チタンMT−05(テイカ(株)製 ルチル型、平均一次粒子形10nm、表面処理:水酸化アルミニウム、含水ケイ酸)50g、イオン交換水545g、分散剤(花王(株)製ポイズ521:カルボシキル基含有有機ポリマー40%水溶液)5gを混合し、白色のスラリーを得た。このスラリー600gを、0.05mmφジルコニアビーズを備えたビーズミル(ウルトラアペックスミルUAM−015、寿工業(株)製)に投入し、ビーズミルでの機械分散を行った。周速10m/sで2時間運転後、分散液を回収したところ、白色懸濁の分散液(B−3) 559g(固形分8.2%)を得た。
この分散液中の微粒子酸化チタンの体積平均粒径D50は90nm、D95は311nmであった。
[Production Example 4]
Fine particle titanium oxide MT-05 (rutile type, average primary particle shape 10 nm, manufactured by Teika Co., Ltd., surface treatment: aluminum hydroxide, hydrous silicic acid) 50 g, ion-exchanged water 545 g, dispersant (poise 521 manufactured by Kao Corporation) 5 g of a carboxyl group-containing organic polymer 40% aqueous solution) was mixed to obtain a white slurry. 600 g of this slurry was put into a bead mill (Ultra Apex Mill UAM-015, manufactured by Kotobuki Industries Co., Ltd.) equipped with 0.05 mmφ zirconia beads, and mechanical dispersion was performed in the bead mill. After operating at a peripheral speed of 10 m / s for 2 hours, the dispersion was recovered to obtain 559 g (solid content 8.2%) of a white suspension (B-3).
The volume average particle diameter D50 of fine particle titanium oxide in this dispersion was 90 nm, and D95 was 311 nm.

[製造例5]
微粒子酸化チタンSTR−100W−H(堺化学(株)製 ルチル型、平均一次粒子形20nm、表面処理:シリカ、ポリグリセリン)50g、イオン交換水545g、分散剤(ポイズ521:カルボシキル基含有有機ポリマー40%水溶液、花王(株)製)5gを混合し、白色のスラリーを得た。このスラリー600gを、0.05mmφジルコニアビーズを備えたビーズミル(ウルトラアペックスミルUAM−015、寿工業(株)製)に投入し、ビーズミルでの機械分散を行った。周速10m/sで2時間運転後、分散液を回収したところ、白色懸濁の分散液(B−4) 578g(固形分8.3%)を得た。
この分散液中の微粒子酸化チタンの体積平均粒径D50は47nm、D95は116nmであった。
[Production Example 5]
Fine particle titanium oxide STR-100W-H (manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd. Rutile type, average primary particle shape 20 nm, surface treatment: silica, polyglycerin) 50 g, ion-exchanged water 545 g, dispersant (poise 521: carboxyl group-containing organic polymer) A white slurry was obtained by mixing 5 g of a 40% aqueous solution, manufactured by Kao Corporation. 600 g of this slurry was put into a bead mill (Ultra Apex Mill UAM-015, manufactured by Kotobuki Industries Co., Ltd.) equipped with 0.05 mmφ zirconia beads, and mechanical dispersion was performed in the bead mill. After the operation at a peripheral speed of 10 m / s for 2 hours, the dispersion was recovered to obtain 578 g (solid content: 8.3%) of a white suspension (B-4).
The volume average particle diameter D50 of fine particle titanium oxide in this dispersion was 47 nm, and D95 was 116 nm.

[製造例6]
微粒子酸化チタンMT−100AQ(テイカ(株)製 ルチル型、平均一次粒子径15nm、表面処理:水酸化アルミニウム、含水ケイ酸、アルギン酸ナトリウム)50g、イオン交換水545g、分散剤Disperbyk−190(BYK製)5gを混合し、白色のスラリーを得た。このスラリー600gを、0.05mmφジルコニアビーズを備えたビーズミル(ウルトラアペックスミルUAM−015、寿工業(株)製)に投入し、ビーズミルでの機械分散を行った。周速10m/sで2時間運転後、分散液を回収したところ、白色懸濁の分散液(B−5) 597g(固形分8.3%)を得た。
この分散液中の微粒子酸化チタンの体積平均粒径D50は42nm、D95は106nmであった。
[Production Example 6]
Fine particle titanium oxide MT-100AQ (rutile type, average primary particle size 15 nm, surface treatment: aluminum hydroxide, hydrous silicic acid, sodium alginate) 50 g, ion-exchanged water 545 g, dispersant Disperbyk-190 (manufactured by BYK) ) 5 g was mixed to obtain a white slurry. 600 g of this slurry was put into a bead mill (Ultra Apex Mill UAM-015, manufactured by Kotobuki Industries Co., Ltd.) equipped with 0.05 mmφ zirconia beads, and mechanical dispersion was performed in the bead mill. After operating at a peripheral speed of 10 m / s for 2 hours, the dispersion was recovered to obtain 597 g of a white suspension (B-5) (solid content: 8.3%).
The volume average particle diameter D50 of the fine particle titanium oxide in this dispersion was 42 nm, and D95 was 106 nm.

[製造例7]
製造例2と同様の配合で混合した酸化チタン粉体スラリーをビーズミル粉砕処理せず、機械撹拌で1分撹拌することで、分散液(B−6) 600g(固形分8.4%)を得た。
この分散液の体積平均粒径D50は230nm、D95は2.24μmであった。
製造例2〜7にて調製した酸化チタン分散液について、表1にまとめた。
[Production Example 7]
The titanium oxide powder slurry mixed in the same composition as in Production Example 2 is not subjected to bead mill pulverization, but is stirred by mechanical stirring for 1 minute to obtain 600 g of dispersion (B-6) (solid content: 8.4%). It was.
This dispersion had a volume average particle diameter D50 of 230 nm and D95 of 2.24 μm.
The titanium oxide dispersions prepared in Production Examples 2 to 7 are summarized in Table 1.

<成分(B)分散液共存下での成分(A)シリコーンレジンの製造>
[製造例8]
2Lのフラスコに、メチルトリメトキシシラン209g(1.54Siモル)を仕込み、液温が約10℃になるよう冷却後、0.25Nの酢酸水溶液20g、イオン交換水 88g、製造例2で調製した酸化チタン分散液(B−1) 35g、水分散シリカゾル「スノーテックスO」(日産化学工業(株)製)63gを滴下し、内温が40℃を超えないように冷却しながら加水分解を行った。滴下終了後、40℃以下で1時間、次いで、60℃にて3時間撹拌し、加水分解を完結させた。その後、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート186gを投入し、加水分解で生成したメタノールを、常圧にて液温が85℃になるまで加熱留去すると共に、加熱縮合させた後、希釈剤としてt−ブタノール247g及びレベリング剤としてKP−341(信越化学工業(株)製)0.3gを加え、濾紙濾過を行い、不揮発分濃度19.1%の白色懸濁状の酸化チタン含有シリコーンレジン溶液(AB−1) 662gを得た。
<Production of component (A) silicone resin in the presence of component (B) dispersion>
[Production Example 8]
A 2 L flask was charged with 209 g (1.54 Si mol) of methyltrimethoxysilane, cooled to a liquid temperature of about 10 ° C., and then prepared in 20 g of 0.25N acetic acid aqueous solution, 88 g of ion-exchanged water, and Production Example 2. 35 g of titanium oxide dispersion (B-1) and 63 g of water-dispersed silica sol “Snowtex O” (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) are added dropwise, and hydrolysis is performed while cooling so that the internal temperature does not exceed 40 ° C. It was. After completion of dropping, the mixture was stirred at 40 ° C. or lower for 1 hour and then at 60 ° C. for 3 hours to complete the hydrolysis. Thereafter, 186 g of propylene glycol monomethyl ether acetate was added, and methanol produced by hydrolysis was heated and distilled at normal pressure until the liquid temperature reached 85 ° C., and after heat condensation, t-butanol was used as a diluent. 247 g and 0.3 g of KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) as a leveling agent were added, filtered through a filter paper, and a white suspended titanium oxide-containing silicone resin solution (AB-) having a nonvolatile content of 19.1% 1) 662 g was obtained.

[製造例9]
2Lのフラスコに、メチルトリメトキシシラン209g(1.54Siモル)を仕込み、10℃以下に冷却後、水分散シリカゾル「スノーテックスO」(日産化学工業(株)製)63g、酸化チタン分散液(B−2) 36g、イオン交換水107gを加え、10℃以下で3時間加水分解を行った。次いで、60℃にて3時間撹拌し、加水分解を完結させた。その後、シクロヘキサノン186gを投入し、加水分解で生成したメタノールを、常圧にて液温が85℃になるまで加熱留去すると共に、加熱縮合させた後、希釈剤としてイソプロパノール247g、レベリング剤としてKP−341(信越化学工業(株)製)0.3gを添加し、よく撹拌した後、濾紙濾過を行い、不揮発分濃度17.7%の白色懸濁状の酸化チタン含有シリコーンレジン溶液(AB−2) 620gを得た。
[Production Example 9]
In a 2 L flask, 209 g (1.54 Si mol) of methyltrimethoxysilane was charged and cooled to 10 ° C. or lower, and then 63 g of a water-dispersed silica sol “Snowtex O” (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.), a titanium oxide dispersion ( B-2) 36 g and 107 g of ion-exchanged water were added, and hydrolysis was performed at 10 ° C. or lower for 3 hours. Subsequently, the mixture was stirred at 60 ° C. for 3 hours to complete the hydrolysis. Thereafter, 186 g of cyclohexanone was added, and methanol produced by hydrolysis was distilled off by heating until the liquid temperature reached 85 ° C. at normal pressure, and after heat condensation, 247 g of isopropanol as a diluent and KP as a leveling agent. -341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was added and stirred well, followed by filtration with filter paper. A white suspended titanium oxide-containing silicone resin solution (AB-) having a non-volatile concentration of 17.7% 2) 620 g was obtained.

[製造例10〜13]
酸化チタン分散液の種類、及び量、添加するイオン交換水、酢酸水溶液の量を表2に示すように変更した以外は製造例9と同様な操作を行い、白色懸濁状の酸化チタン含有シリコーンレジン溶液(AB−3)〜(AB−6)を得た。
[Production Examples 10 to 13]
The same procedure as in Production Example 9 was performed except that the type and amount of the titanium oxide dispersion, the amount of ion exchange water to be added, and the amount of aqueous acetic acid solution were changed as shown in Table 2, and the white suspended titanium oxide-containing silicone was obtained. Resin solutions (AB-3) to (AB-6) were obtained.

<シリコーンコーティング組成物の調製、硬化塗膜評価>
[実施例1]
製造例8で得られた酸化チタン含有シリコーンレジン溶液(AB−1)に対し、硬化触媒としてテトラブチルアンモニウムヒドロキシド(TBAH)の0.25%水溶液を(AB−1)溶液有姿に対して10%添加、混合することにより、コーティング組成物(1)を得た。
この組成物を、石英基板にフローコートした後、120℃/10分加熱硬化することによって、膜厚3μmの薄膜を得た。この薄膜を紫外可視分光光度計にて、光吸収スペクトルを測定した結果を図2に示した。300nm以下の光を吸収していること、及び可視域においては、透明性が確保されていることが確認された。
このコーティング組成物を、プライマー層付きポリカーボネート基板のプライマー層(アクリル系プライマーPC−7A(信越化学工業(株)製)より形成)の上にフローコートし、130℃で1時間硬化させた。得られた塗膜に関して、下記の評価を行い、その結果を表3に示す。
<Preparation of silicone coating composition, evaluation of cured coating film>
[Example 1]
With respect to the titanium oxide-containing silicone resin solution (AB-1) obtained in Production Example 8, a 0.25% aqueous solution of tetrabutylammonium hydroxide (TBAH) as a curing catalyst with respect to (AB-1) solution state A coating composition (1) was obtained by adding and mixing 10%.
This composition was flow-coated on a quartz substrate and then heat-cured at 120 ° C. for 10 minutes to obtain a thin film having a thickness of 3 μm. FIG. 2 shows the result of measuring the light absorption spectrum of this thin film with an ultraviolet-visible spectrophotometer. It was confirmed that light of 300 nm or less was absorbed and that transparency was ensured in the visible range.
This coating composition was flow-coated on a primer layer of a polycarbonate substrate with a primer layer (formed from acrylic primer PC-7A (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)) and cured at 130 ° C. for 1 hour. The following evaluation was performed on the obtained coating film, and the results are shown in Table 3.

[実施例2〜6、比較例1〜3]
表3に示した比率にて各成分を混合することによって、コーティング組成物を調製した。比較例2においては成分(B)の比較として、市販アナターゼ型酸化チタンゾル(商品名 オプトレイク1130Z (固形分30%、メタノール分散 触媒化成工業(株)製)を用いた。成分(C)の硬化触媒を下記に示す。成分(D)は成分(A)〜(C)にすでに含まれている有機溶剤であるので、特に明記しない。
このコーティング組成物を実施例1同様、プライマー層付きポリカーボネート基板に塗工、130℃で1時間硬化させた。得られた塗膜に関して、下記の評価を行い、その結果を表3に示す。
[Examples 2-6, Comparative Examples 1-3]
A coating composition was prepared by mixing each component in the ratio shown in Table 3. In Comparative Example 2, a commercially available anatase-type titanium oxide sol (trade name: OPTRAIQUE 1130Z (solid content: 30%, methanol dispersion manufactured by Catalyst Kasei Kogyo Co., Ltd.) was used as a comparison of component (B). The catalyst is shown below: Since component (D) is an organic solvent already contained in components (A) to (C), it is not specified.
As in Example 1, this coating composition was applied to a polycarbonate substrate with a primer layer and cured at 130 ° C. for 1 hour. The following evaluation was performed on the obtained coating film, and the results are shown in Table 3.

<(C)成分の化合物>
Al(acac)3:トリス(アセチルアセトナート)アルミニウム
TBAH:テトラブチルアンモニウムヒドロキシドの0.25%水溶液
TPAH:テトラn−プロピルアンモニウムヒドロキシドの0.25%水溶液
<Compound of component (C)>
Al (acac) 3 : Tris (acetylacetonate) aluminum TBAH: 0.25% aqueous solution of tetrabutylammonium hydroxide TPAH: 0.25% aqueous solution of tetra n-propylammonium hydroxide

硬化被膜の評価方法
《塗膜透明性》
塗膜のヘイズをヘイズメーター(NDH2000 日本電色工業(株))にて測定した値(H)を元に、以下の基準で評価した。
○: H≦3.0
△: 3.0<H<8.0
×: H≧8.0
Evaluation method of cured film << coating film transparency >>
The haze of the coating film was evaluated according to the following criteria based on the value (H) measured with a haze meter (NDH2000 Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.).
○: H ≦ 3.0
Δ: 3.0 <H <8.0
X: H ≧ 8.0

《耐擦傷性》
ASTM1044に準じ、テーバー摩耗試験機にて摩耗輪CS−10Fを装着、荷重500g下での500回転後の曇価を測定し、試験後と試験前の曇価差(ΔH)を測定した。耐擦傷性は以下の基準で評価した。
○: ΔH≦5.0
△: 5.0<ΔH<10.0
×: ΔH≧10.0
《Abrasion resistance》
In accordance with ASTM 1044, a wear wheel CS-10F was mounted with a Taber abrasion tester, the haze value after 500 rotations under a load of 500 g was measured, and the haze difference (ΔH) before and after the test was measured. The scratch resistance was evaluated according to the following criteria.
○: ΔH ≦ 5.0
Δ: 5.0 <ΔH <10.0
×: ΔH ≧ 10.0

《密着性》
JIS K5400に準じ、カミソリ刃を用いて、塗膜に2mm間隔で縦、横6本ずつ切れ目を入れて25個の碁盤目を作製し、セロテープ(ニチバン(株)製)をよく付着させた後、90°手前方向に急激に剥がした時、塗膜が剥離せずに残存したマス目数(X)を、X/25で表示した。
《Adhesion》
In accordance with JIS K5400, using a razor blade, make 25 grids by making 6 vertical and horizontal cuts at 2 mm intervals on the coating film, and after attaching cello tape (manufactured by Nichiban Co., Ltd.) well The number of squares (X) remaining when the coating film was not peeled off suddenly in the 90 ° front direction was expressed as X / 25.

《耐候性評価》
岩崎電気(株)製アイスーパーUVテスターW−151を使用し、[ブラックパネル温度63℃、湿度50%RH、照度50mW/cm2、降雨10秒/1時間で5時間]→[ブラックパネル温度30℃、湿度95%RHで1時間]を1サイクルとして、このサイクルを繰り返す条件で100時間、250時間の試験を行った。耐候性試験前後に、JIS K7103に準拠し、黄変度を、また耐候塗膜クラック性、耐候塗膜剥離の状態を下記評価基準にて目視又は顕微鏡(倍率250倍)にて観察した。
《Weather resistance evaluation》
Using I-Super UV Tester W-151 manufactured by Iwasaki Electric Co., Ltd., [Black panel temperature 63 ° C, humidity 50% RH, illuminance 50 mW / cm 2 , rain 10 seconds / 1 hour 5 hours] → [Black panel temperature The test was conducted for 100 hours and 250 hours under the conditions of repeating this cycle, with 1 cycle at 30 ° C. and 95% RH as one cycle. Before and after the weather resistance test, in accordance with JIS K7103, the degree of yellowing, the weather resistance coating cracking property, and the weather coating release state were observed visually or under a microscope (250 times magnification) according to the following evaluation criteria.

〈耐候塗膜クラック性〉
耐候性試験後の塗膜外観を下記の基準で評価した。
○:異常なし
△:僅かにクラックあり
×:塗膜全体にクラックあり
<Weather-resistant coating cracking properties>
The appearance of the coating film after the weather resistance test was evaluated according to the following criteria.
○: No abnormality △: Slightly cracked ×: Cracks in the entire coating film

分散液(B−1)中の微粒子酸化チタンの粒径分布を示す図である。It is a figure which shows the particle size distribution of the fine particle titanium oxide in a dispersion liquid (B-1). コーティング組成物(1)の塗膜の紫外可視吸光スペクトル図である。It is an ultraviolet-visible absorption spectrum figure of the coating film of coating composition (1).

Claims (8)

(A)下記一般式(1):
(R1m(R2nSi(OR34-m-n (1)
(式中、R1、R2は各々独立に水素原子、又は置換もしくは非置換の一価炭化水素基であり、R3は炭素数1〜3のアルキル基であり、m,nは各々独立に0又は1であり、かつm+nは0,1又は2である。)
で表されるアルコキシシラン及びその部分加水分解縮合物から選ばれる少なくとも1種を(共)加水分解・縮合することにより得られたシリコーンレジン、
(B)動的光散乱法で測定した粒子の平均粒径(体積平均粒径D50)が0.2μm以下である分散剤を含むルチル型酸化チタン微粒子分散液、
(C)硬化触媒、
(D)溶剤
を含み、かつ(B)酸化チタン固形分量が、組成物中の全固形物量に対し、0.1〜15質量%であるシリコーンコーティング組成物。
(A) The following general formula (1):
(R 1 ) m (R 2 ) n Si (OR 3 ) 4-mn (1)
Wherein R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group, R 3 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and m and n are each independently 0 or 1 and m + n is 0, 1 or 2.)
A silicone resin obtained by (co) hydrolysis / condensation of at least one selected from alkoxysilanes represented by the following and partial hydrolysis-condensation products thereof,
(B) A rutile-type titanium oxide fine particle dispersion containing a dispersant having an average particle diameter (volume average particle diameter D50) of 0.2 μm or less measured by a dynamic light scattering method,
(C) a curing catalyst,
(D) The silicone coating composition which contains a solvent and (B) titanium oxide solid content is 0.1-15 mass% with respect to the total amount of solids in a composition.
成分(B)に用いるルチル型酸化チタンがケイ素、アルミニウム、ジルコニウムから選択される1種以上の元素を含む化合物で表面処理されていることを特徴とする請求項1記載のシリコーンコーティング組成物。   2. The silicone coating composition according to claim 1, wherein the rutile titanium oxide used for component (B) is surface-treated with a compound containing one or more elements selected from silicon, aluminum and zirconium. 成分(B)の分散液が、分散剤存在下、分散媒中でルチル型酸化チタン粉体の凝集を粉砕処理することにより調製されたものであることを特徴とする請求項1又は2記載のシリコーンコーティング組成物。   The dispersion liquid of component (B) is prepared by pulverizing agglomeration of rutile titanium oxide powder in a dispersion medium in the presence of a dispersant. Silicone coating composition. 成分(B)に用いる分散剤がカルボキシル基、リン酸基、それらの塩から選択される1種以上の置換基を含有する有機ポリマーであることを特徴とする請求項1,2又は3記載のシリコーンコーティング組成物。   The dispersant used for component (B) is an organic polymer containing one or more substituents selected from a carboxyl group, a phosphate group, and a salt thereof. Silicone coating composition. 成分(B)の分散液中の酸化チタン粒子の動的光散乱法にて測定した95%体積粒径(D95)が0.5μm以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載のシリコーンコーティング組成物。   The 95% volume particle diameter (D95) measured by the dynamic light scattering method of the titanium oxide particles in the dispersion liquid of the component (B) is 0.5 μm or less. The silicone coating composition according to claim 1. 更に、(E)コロイダルシリカを含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項記載のシリコーンコーティング組成物。   Furthermore, (E) Colloidal silica is included, The silicone coating composition of any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned. (I) 分散媒、分散剤とルチル型酸化チタン粉体を混合し、ビーズミルにて粉砕分散させることにより、成分(B)の分散液を調製する工程、
(II) 下記一般式(1):
(R1m(R2nSi(OR34-m-n (1)
(式中、R1、R2は各々独立に水素原子、又は置換もしくは非置換の一価炭化水素基であり、R3は炭素数1〜3のアルキル基であり、m,nは各々独立に0又は1であり、かつm+nは0,1又は2である。)
で表されるアルコキシシラン及びその部分加水分解縮合物から選ばれる少なくとも1種に、工程(I)にて製造した成分(B)を含む水含有液を添加することによって加水分解縮合を行い、成分(A)のシリコーンレジンを製造する工程
を含むことを特徴とするシリコーンコーティング組成物の製造方法。
(I) A step of preparing a dispersion of component (B) by mixing a dispersion medium, a dispersant and rutile-type titanium oxide powder, and pulverizing and dispersing with a bead mill;
(II) The following general formula (1):
(R 1 ) m (R 2 ) n Si (OR 3 ) 4-mn (1)
Wherein R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group, R 3 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and m and n are each independently 0 or 1 and m + n is 0, 1 or 2.)
Hydrolysis condensation is performed by adding a water-containing liquid containing the component (B) produced in the step (I) to at least one selected from the alkoxysilanes represented by the formula (1) and the partial hydrolysis-condensation product thereof. The manufacturing method of the silicone coating composition characterized by including the process of manufacturing the silicone resin of (A).
基材の少なくとも一方の面に、直接もしくは少なくとも1種の他の層を介して、請求項1〜6のいずれか1項に記載のシリコーンコーティング組成物の硬化被膜を被覆してなる被覆物品。   A coated article obtained by coating the cured film of the silicone coating composition according to any one of claims 1 to 6 on at least one surface of a substrate directly or via at least one other layer.
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