JP2003064308A - 透明シリコーン系被膜形成組成物及びその硬化方法。 - Google Patents

透明シリコーン系被膜形成組成物及びその硬化方法。

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガラス、プラスチックス等の透明な基材に、
紫外線吸収、赤外線遮蔽効果があり、硬化後の被膜硬度
が６Ｈ〜９Ｈ以上に達する被膜を形成する透明シリコー
ン系被膜形成組成物を提供する。 【課題を解決する手段】（ａ）エポキシ基含有アルコキ
シシラン（イ）と、活性水素を有するアミノ基含有アル
コキシシラン（ロ）との反応生成物、（ｂ）酸触媒、
（ｃ）微粉末ＩＴＯ助触媒、（ｄ）有機溶剤から選ばれ
る少なくとも1種の溶剤を含む透明シリコーン系被膜形
成組成物。（b）成分が、エポキシ基含有アルコキシシ
ラン（イ）と、活性水素を有するアミノ基含有アルコキ
シシラン（ロ）との反応生成物、さらにそこに、トリ、
又はジアルコキシシラン（ハ）及びモノアルコキシシラ
ン（ニ）及び／又はグリシドシラン(ホ)を含有し，
（ｂ）酸触媒、（ｃ）微粉末ＩＴＯ助触媒、（ｄ）有機
溶剤から選ばれる少なくとも1種の溶剤を含む透明シリ
コーン系被膜形成組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【本発明の属する技術分野】本発明は、建物の窓や電
車、自動車などの乗り物の窓に使われている、ガラス、
プラスチックス等の透明な基材に塗付することにより、
塗り斑のない鮮やかで硬い透明被膜、又は着色透明被膜
を形成する透明及び不透明シリコーン系被膜形成組成物
及びその硬化方法に関する。より具体的には、建物の窓
ガラスや自動車の窓ガラス、さらにアクリルやポリカー
ボネート等及びプラスチックまた、アルミなどの金属等
の表面にハードコートの保護膜を形成し、またはファッ
ション性豊かな被膜を形成し、同時に紫外線防止や赤外
線防止の役割も果たす，シリコーン系被膜形成組成物、
その硬化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、建物の窓や自動車の窓には、紫外
線を防止するのが主目的で紫外線吸収剤を配合したプラ
スチックフィルムが貼られたり、紫外線吸収剤を配合し
た塗料が使われていた。また、建物や自動車の冷暖房の
効率を上げるために、赤外線遮蔽剤が同様に用いられて
いる。しかし、紫外線吸収剤、赤外線遮蔽剤を配合した
プラスチックフィルムでは、フィルムを貼りつける技術
や価格に問題がある上、所望の形状にフィルムを裁断す
るのが面倒で、入り組んだ個所に貼ることが難しいこと
や、フィルムを貼る時に気泡が残り、更には剥した時に
接着剤が残るので、誰でも手軽に楽しむのには不充分で
あった。また、紫外線吸収剤、赤外線遮蔽剤を含む被膜
形成組成物を用いた場合、塗布むらによる色むらのほ
か、塗布膜の硬化が室温では難しい上、硬化後の被膜強
度が弱いと言う欠点があった。さらに、極性の高い溶媒
に溶解した触媒は、含有量を多く添加すると硬化後塗膜
の表面に緩衝縞を発生させたり、乾燥後の塗膜表面にベ
トつきを生じさせるなどの硬化効果の発生に限界があっ
た。また、一定量以上入れると膜がもろくなったり、触
媒や機能剤が積出し硬化スピードが遅くなるなどの障害
が発生する。硬化して硬くなったとしても、基材との膨
張率が違うため、柔軟な追随性が無く塗膜の剥がれが生
じていた。また、現状の触媒は触媒作用に一定性がない
ため、硬化時間もまちまちで硬度の調整もままならなか
った。加えて、ガラスや透明プラスチック等及び金属表
面に対して強力な接着力を持ち、常温で硬化し基材に透
明で6H以上の保護膜を形成し傷防止硬化を発揮する組成
物は実質上存在していなかった。
【０００３】
【本発明が解決しようとする課題】本発明は、透明シリ
コーン系被膜形成組成物、その硬化方法に関し、その目
的とするところは、取り扱いやすく、見栄えの良い紫外
線や赤外線をカットする透明若しくは着色透明の被膜が
形成でき、硬化触媒の濃度に応じた硬化時間と硬度の調
整を容易にできるシリコーン系被膜形成組成物を得るこ
と、そして、塗装表面で早く硬化し、硬い被膜を形成で
きる透明シリコーン系被膜形成組成物およびその硬化方
法を提供するものである。さらに詳しくは、レベリング
性が優れ塗布むらが生じない、色むらのない、室温で硬
化でき、早く硬化することができ、しかも硬化後短時間
で被膜硬度が高い被膜を形成できる、その硬化方法に関
する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者は、（ａ）エポ
キシ基含有アルコキシシラン（イ）と活性水素を有する
アミノ基含有アルコキシシラン（ロ）とアルコキシシラ
ン（ハ）の反応生成物、（ｂ）酸触媒、（ｃ）微粉末Ｉ
ＴＯ助触媒、（ｄ）有機溶剤から選ばれる少なくとも1
種の溶剤を含む透明シリコーン系被膜形成組成物が、優
れた塗布性能、優れた室温硬化特性、早く硬化すること
ができ、しかも硬化後短時間で被膜硬度が高い被膜を形
成できることを見出し、本発明を完成するに至った。ま
た、やわらかい基材との接着が良いこと、金属粒子が塗
膜中に多く含まれるため、ガラス状の塗膜でありながら
膨張と収縮にうまく沿うことができる。本発明の組透明
シリコーン系被膜形成組成物は、（ｅ）紫外線吸収剤、
赤外線遮蔽剤、から選ばれる１種若しくは２種以上、及
び／又は（ｆ）染料及び／又は顔料をさらに含んでも良
い。本発明の最大の特徴は、（ｃ）微粉末ＩＴＯ助触媒
であり、これが、（ａ）エポキシ基含有アルコキシシラ
ン（イ）と活性水素を有するアミノ基含有アルコキシシ
ラン（ロ）とアルコキシシラン（ハ）との反応生成物及
び（ｂ）酸触媒を含むシリコーン系被膜形成組成物にお
いて、当該シリコーン系被膜形成組成物を、室温程度の
温度においてさえ、すばやく硬化させる働きがあること
をつきとめた。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明において用いる（ａ）成分
は、エポキシ基含有アルコキシシラン（イ）と活性水素
を有するアミノ基含有アルコキシシラン（ロ）とアルコ
キシシラン（ハ）との反応生成物である。（ａ）成分を
構成するエポキシ基含有アルコキシシラン（イ）として
は、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メチルジメトキシシラン等があ
る。（ａ）成分を構成する活性水素を有するアミノ基含
有アルコキシシラン（ロ）としては、γ-アミノプロピ
ルトリエトキシシラン、N-(β-アミノエチル)-γ-アミ
ノプロピルトリメトキシシラン、N-(β-アミノエチル)-
γ-アミノプロピルメチルジメトキシシラン等がある
が、とくに、N-(β-アミノエチル)-γ-アミノプロピル
トリメトキシシラン［Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）２ＮＨ（ＣＨ
２）３Ｓｉ（ＯＭｅ）３］が好ましく用いられる。
（ａ）成分を構成する構成要素として、N-(β-アミノエ
チル)-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン［Ｈ２Ｎ
（ＣＨ２）２ＮＨ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＭｅ）３］が存
在すると、硬化後固い被膜を形成するので、自動車の窓
ガラスに適しており、窓を開閉しても、塗膜にキズがつ
くことが少ない。さらに、として（イ）と（ロ）を反
応させる際、エポキシ基含有アルコキシシラン（イ）活
性水素を有するアミノ基含有アルコキシシラン（ロ）と
混合割合は質量比で、エポキシ基含有アルコキシシラン
（イ）：活性水素を有するアミノ基含有アルコキシシラ
ン（ロ）＝5：5〜９：１であることが好ましい。とくに
（イ）：（ロ）＝5：5〜８：２の範囲が望ましい。ま
た，としてエポキシ基含有アルコキシシラン（イ）と
活性水素を有するアミノ基含有アルコキシシラン（ロ）
とアルコキシシラン（ハ）の場合，各モル重量比を基本
として，希望到達硬度と乾燥スピードに応じて，（ロ）
ないし（ハ）の配合比を増減すると良い。の場合，エ
ポキシ基含有アルコキシシランの質量比が９より大きい
と、得られる透明シリコーン系被膜形成組成物の塗装後
の硬化が遅くなり、形成される被膜の表面硬度が低くな
る。また、活性水素を有するアミノ基含有アルコキシシ
ランの質量比が４より大きいと、得られる透明シリコー
ン系被膜形成組成物の被膜の耐候性が悪くなる。の場
合，おもに，（ハ）を増加させると乾燥スピードが速く
なり，乾燥時に塗膜に硬化収縮皺が発生しやすくなり，
（ロ）を増加させると後に添加しようとする有機の機能
剤への影響を及ぼしやすくなる。こうしたことを鑑み，
耐候性のある塗膜を形成し，硬さを十分発揮するには，
等モル比を基本とし，重合させることが肝要である。望
ましい配合としては，3〜7：4〜8：1〜5が好ましい。こ
の比は整数比とは限らない。
【０００６】さらに、本発明において用いる透明シリコ
ーン系被膜形成組成物は、（ａ）成分が、エポキシ基含
有アルコキシシラン（イ）と、活性水素を有するアミノ
基含有アルコキシシラン（ロ）の他に、トリ、又はジア
ルコキシシラン（ハ）及びモノアルコキシシラン（ニ）
及び／又はグリシドシラン(ホ)を含有していても良い。
すなわち、（ａ）成分は、エポキシ基含有アルコキシシ
ラン（イ）と活性水素を有するアミノ基含有アルコキシ
シラン（ロ）と、トリ、又はジアルコキシシラン（ハ）
及びモノアルコキシシラン（ニ） 及び／又はグリシド
シラン(ホ)の反応生成物の反応生成物であっても良い。
このとき、（ａ）成分を構成するトリ、又はジアルコキ
シシラン（ハ）としては、トリアルコキシシラン、ジア
ルコキシシランが用いられる。具体的にはトリメトキシ
メチルシラン、ジメトキシジメチルシラン、トリメトキ
シエチルシラン、ジメトキシジエチルシラン、トリエト
キシエチルシランなどが挙げられる。この成分は、硬化
被膜の表面硬度を上げる役割をはたすことが確認されて
いる。さらに、（ａ）成分を構成するモノアルコキシシ
ラン（ニ）としては、メトキシシラン、エトキシシラ
ン、プロポキシシラン、ブトキシシランなどを挙げるこ
とが出来る。また、（イ）と（ロ）と（ハ）を反応させ
る際、エポキシ基含有アルコキシシラン（イ）と活性水
素を有するアミノ基含有アルコキシシラン（ロ）とト
リ、又はジアルコキシシラン（ハ）との反応生成物、を
質量比で（イ）：（ロ）：（ハ）＝３〜７：4〜8：１〜
５の比率で反応させた反応生成物であることが望まし
い。その後，モノアルコキシシラン（ニ） 及び／又は
グリシドシラン(ホ)を(ハ)に対して質量比で0.1％〜20
％の割合で用途に応じ，さらに添加した反応生成物とす
ることがより好ましい。とくに（イ）：（ロ）：（ハ）
＝5〜7：6〜8：3〜5の範囲が望ましい。そして，(ニ)な
いし(ホ)に関しては，(ハ)に対して質量比でそれぞれ0.
1％〜20％が好ましい。エポキシ基含有アルコキシシラ
ン（イ）の質量比が大きいと、得られる透明又は半透明
被膜形成組成物の塗装後の硬化が遅くなり、形成される
被膜の表面硬度が低くなる。また、活性水素を有するア
ミノ基含有アルコキシシラン（ロ）の質量比が大きい
と、得られる透明又は半透明被膜形成組成物の被膜の耐
候性が悪くなる。トリ、又はジアルコキシシラン（ハ）
の質量比が大きいと、得られる透明又は半透明被膜形成
組成物の被膜の硬化加速が早くなり塗装作業性が悪くな
ることが判明している。
【０００７】本発明において用いる酸触媒は、硫酸、硝
酸、有機リン系、パラ-トルエンスルホン酸等水酸基含
有親水性アルコキシシラン化合物が室温で加水分解し反
応性の高いシラノ−ルとなり、このシラノ−ルが縮合重
合をするに際して、働くのもであればどのようなもので
も使えるが、３フッ化ホウ素が好ましく用いることがで
きる。
【０００８】本発明の（ｃ）成分である微粉末ＩＴＯ助
触媒（インジューム−スズ酸化物Indiumu Tin Oxide）
は、（ａ）エポキシ基含有アルコキシシラン（イ）と活
性水素を有するアミノ基含有アルコキシシラン（ロ）と
の反応生成物及び（ｂ）酸触媒を含むシリコーン系被膜
形成組成物において、当該被膜形成組成物を、室温程度
の温度においてさえ、すばやく硬化させる働きがある。
これは、酸触媒がシリコーン系被膜形成成分を硬化反応
させるに際して、硬化助触媒として働いていると考える
ことが出来る。しかも、硬化後の被膜の硬度は、６Ｈ〜
９Ｈ以上（鉛筆硬度）に達することが判明した。また，
ヘーズ（曇り，濁り等）が生じず，透明性において欠け
ることや表面の平滑性も失われないためである。通常粒
子径１０ｎｍ〜３０ｎｍの市販のものが、好ましく使わ
れる。
【０００９】本発明において用いる溶剤は、基本的には
アルコール系溶剤、セロソルブ系溶剤、２つ以上の官能
基をもつ親水性の溶剤及び有機極性溶剤であり、代表的
には、イソブチルアルコール、ジエチレングリコールジ
エチルエーテル、ジイソブチルケトン、プロピレングリ
コ−ルモノエチルエ−テルアセテ−ト、ジプロピレング
リコ−ルモノメチルエ−テルプロパノール等がある。ま
た、プロピレングリコ−ルモノエチルエ−テルアセテ−
トには、１-エトキシ-２-プロピルアセテ−トと２-エト
キシ-１-プロピルアセテ−トがあり、１-エトキシ-２-
プロピルアセテ−ト９０％以上と２-エトキシ-１-プロ
ピルアセテ−ト１０％以下の混合物が好ましく用いられ
る。また、有機極性溶剤としては、基本的に極性が大き
いものであれば何でも良いが、ジプロピレングリコール
モノメチルエーテルプロパノールや、（2-メトキシメチ
ルエトキシ）ジメチルホルムアミド又はＮメチルピロリ
ドンが好ましく用いられる。さらに、酸触媒や染料の溶
解性を上げるために、有機酸類、アルコール類、ケトン
類等を併用しても良い。
【００１０】本発明において用いる紫外線吸収剤は、幅
広く用いることが出来る。アルカリ剤により、被膜をは
がす特性すなわちアルカリ脱膜性を持たせたいなら、ベ
ンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤の
中からアルカリ可溶のものを選ぶと良い。具体的には、
２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、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-５-スルホン酸等がある。アル
カリ脱膜性を持たせないなら、上記以外のベンゾフェノ
ン系、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤を用いると良
い。赤外線遮蔽剤は、無機質のものでも有機質のもので
も良い。赤外線遮蔽剤として赤外線反射型と赤外線吸収
型の2種類のタイプがある。赤外線反射型の場合ペリレ
ン系ブラック顔料(BASF社製)等であり、赤外線吸収型の
場合，有機に関してはアニリン系またはポリアニリン系
(日本カーリット社製)等または，シアニン系またはフタ
ロシアニン系(日本触媒社製)等の有機顔料となり，無機
系に関しては酸化亜鉛，ITOおよびATOまた金属錯体(C
u，Ag，Fe，Mn)や銅錯体（ULA-02，ULA-01呉羽化学製−
この場合，600nmから長波長の領域に効果がある）が好
ましく用いられる。本発明の（ｅ）成分において用いる
紫外線吸収剤及び／又は赤外線遮蔽剤は、透明又は半透
明被膜形成成分（ａ）の1質量％〜４5質量％である。紫
外線吸収剤及び／又は赤外線遮蔽剤が1質量％より小さ
いと、紫外線吸収の効果が弱く、被膜の剥離性も悪い。
紫外線吸収剤及び／又は赤外線遮蔽剤が４5質量％より
大きいと、耐水性、耐薬品性（油膜クリーナー等）が悪
くなるばかりかブルーミングやブロンズ化現象が生じ
る。実用的な視点からみて、1．５質量％〜２0質量％が
望ましい。
【００１１】本発明において用いる（ｆ）成分である染
料及び／又は顔料は、被膜を着色する目的で、耐候性の
よい物の中から選ばれる。染料の例としては、C.I.Dire
ct Yellow 98、C.I.Direct Red 220、C.I.Direct Blue
77等の直接染料、C.I.Acid Yellow 112、C.I.Acid Red
256、C.I.Acid Blue 182等の酸性染料等が挙げられる。
また、顔料の例としては、C.I.Pigment Yellow 157、C.
I.Pigment Red 101、C.I.Pigment Blue 29等の無機顔
料、C.I.Pigment Yellow 154、C.I.Pigment Red122、C.
I.Pigment Blue 15:1等の有機顔料等が挙げられる。こ
れらの染料及び／又は顔料は、単独で使用してもよい
し、併用してもよい。さらに、蛍光色を付与するための
蛍光顔料、光の照射がなくなった後まで残光が続く蓄光
顔料、真珠光沢を付与するための真珠光沢顔料、気温の
変化によって変色する示温顔料、親水性を付与するため
の親水性顔料、赤外線（熱線）を反射させる機能性顔料
等を目的に応じて適宜使用することができる。蛍光顔料
の例としては、Acid Yellow 73を溶解させたアクリル樹
脂からなる顔料、蓄光顔料の例としては、アルミン酸ス
トロンチウムを主成分とする顔料、真珠光沢顔料の例と
しては、二酸化チタン被覆雲母を主成分とする顔料、示
温顔料の例としては、ローダミンBラクタム／イソオク
チルガレート／セチルアルコールをマイクロカプセルに
包含させた顔料、親水性顔料の例としては、シリカ、チ
タニアを主成分とする顔料が挙げられる。
【００１２】本発明の透明シリコーン系被膜形成組成物
においては、活性水素を有するアミノ基含有アルコキシ
シランに由来する窒素原子の不対電子対によると見られ
る紫外線吸収剤、赤外線遮蔽剤、染料等との反応を阻止
する目的で、上記窒素原子の不対電子対に対する（ｇ）
安定剤を添加するのが好ましい。このような（ｇ）安定
剤として、各種の化合物が挙げられるが、サリチル酸、
フマール酸、クロトン酸、コハク酸、酒石酸、パラヒド
ロキシ安息香酸、ピロガロール、レゾルシノール等が好
ましく用いられる。 （ｇ）安定剤は、単独で使用しても複数のものを併用し
ても良い。本発明で用いる光安定剤としては、化学式
【化１】 で示される[2,2’-Tiobis(4-tert-octylphenolate)]-2-
ethylhexylamine-nickel( 商品名Viosorb 990 分子量:6
35) 化学式
【化２】 で示される Nickel dibutyl ditiocarbamate(商品名Ant
igene NBC 分子量:407)などが挙げられる。さらに、本
発明で用いる光安定剤としては、化学式
【化３】 で示される[N-Acetyl-3-dodecyl-1-（2,2,6,6-tetramet
hyl-4-piperidinyl）pyrrorlidone-2,5-dione.( 商品名
Sanduvor 3058) が挙げられる。
【００１３】透明基材に塗装する前に、ガラス等透明基
材の表面の油汚れ等を取り除いておく必要がある。油膜
を取り除く方法は従来から種々あるが、油膜剥離用のコ
ンパウンドを用いる方法が望ましい。本発明の透明シリ
コーン系被膜形成組成物は、ハケ、フェルト、不織布，
スプレー等を用いて行うことができる。また、塗装に際
しては、重力方向に塗装して行くのが、塗りむらが生じ
にくく望ましい。さらに、本発明の透明シリコーン系被
膜形成組成物は、コンピュータによるノズル制御弁で、
スプレーノズルの開放時間と閉鎖時間を制御したスプレ
ーガンを用いて塗装することが出来る。本発明の透明シ
リコーン系被膜形成組成物は、室温で、ガラス等の透明
基材の上に塗装して、指触乾燥状態が０．３時間から１
時間以内で硬い被膜が得られ、さらに、12時間から24時
間乾燥すると、鉛筆硬度６Ｈ〜９Ｈ以上の美しい透明な
堅い硬化被膜が得られる。
【００１４】本発明の透明シリコーン系被膜形成組成物
のうち、アルカリ可溶性の紫外線吸収剤を用いたもの
は、ガラス等の透明基材の上に塗装して得た硬化被膜
が、退色したり、紫外線吸収効果が低下してくると、ガ
ラス等の透明基材から剥離して、再度、塗装することが
出来る。その場合は剥離剤としては、アルカリ剤が用い
られる。アルカリ剤のｐＨは９以上が好ましい。アルカ
リ剤のｐＨが９未満では被膜への溶解性が悪くなるため
である。但しアルカリ剤だけでは被膜に浸透、洗浄する
ことが出来ないときは、非イオン界面活性剤の１種又は
２種以上を配合したアルカリ洗剤とする。アルカリ剤の
例としては、陰イオン界面活性剤、重炭酸塩、セスキ炭
酸塩、炭酸塩、メタ珪酸塩、オルソ珪酸塩、リン酸塩、
ピロリン酸塩、トリポリリン酸塩、メタ硼酸塩、硼酸
塩、等のナトリウム、又はカリウム塩、トリエタノール
アミン、ジエタノールアミン、モノエタノールアミン、
メチルジエタノールアミン、エチルジエタノールアミ
ン、モノイソプロパノールアミン、アンモニア水、等の
水溶性アミノアルコールである。これらの１種又は２種
以上を適当に水に溶解させ、ｐＨ９以上に調製したもの
である。さらに、研磨剤を併用しても良いし、研磨剤付
きのスポンジ等で表面を軽くこするのも良い。
【００１５】本発明の実施の形態をまとめると、以下の
とおりである。 （１） （ａ）エポキシ基含有アルコキシシラン（イ）
と、活性水素を有するアミノ基含有アルコキシシラン
（ロ）との反応生成物、（ｂ）酸触媒、（ｃ）微粉末Ｉ
ＴＯ助触媒、（ｄ）有機溶剤から選ばれる少なくとも1
種の溶剤を含む透明シリコーン系被膜形成組成物。 （２）（ａ）成分が、エポキシ基含有アルコキシシラン
（イ）と、活性水素を有するアミノ基含有アルコキシシ
ラン（ロ）の他に、トリ、又はジアルコキシシラン
（ハ）との反応性生物，及びモノアルコキシシラン
（ニ）及び／又はグリシドシラン(ホ)を含有し，（ｂ）
酸触媒、（ｃ）微粉末ＩＴＯ助触媒、（ｄ）有機溶剤か
ら選ばれる少なくとも1種の溶剤を含む透明シリコーン
系被膜形成組成物。および上記１に記載した透明シリコ
ーン系被膜形成組成物。 （３） エポキシ基含有アルコキシシラン（イ）と活性
水素を有するアミノ基含有アルコキシシラン（ロ）とア
ルコキシシラン（ハ）との反応生成物を質量比で
（イ）：（ロ）：（ハ）＝3〜7：4〜8：1〜5の比率で反
応させた反応生成物に対し、モノアルコキシシラン
（ニ） 及び／又はグリシドシラン(ホ)を(ハ)に対して
質量比率で0．1％〜20％の割合で用途に応じ，さらに添
加した反応生成物である上記２に記載した透明シリコー
ン系被膜形成組成物。 （４） さらに、（ｅ）紫外線吸収剤、赤外線遮蔽剤、
赤外線遮蔽剤から選ばれる１種若しくは２種以上、及び
／又は（ｆ）染料及び／又は顔料を含有する上記１ない
し上記３のいずれかひとつに記載した透明シリコーン系
被膜形成組成物。 （５） 活性水素を有するアミノ基含有アルコキシシラ
ン（ロ）が、N-(β-アミノエチル)-γ-アミノプロピル
トリメトキシシラン である上記１ないし上記４のいず
れかひとつに記載した透明シリコーン系被膜形成組成
物。 （６） アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系
溶剤、２つ以上の官能基をもつ溶剤の中から選ばれた１
種又は２種以上の溶剤を必須成分として用いた上記１〜
上記５記載の何れか一つに記載された透明シリコーン系
被膜形成組成物。 （７） （ｇ）安定剤として、有機リン系，サリチル
酸、フマール酸、クロトン酸、コハク酸、酒石酸から選
ばれる有機酸化合物の1種又は2種以上を含有する上記１
ないし上記６の何れか一つに記載された透明シリコーン
系被膜形成組成物。 （８） 上記１ないし上記７に記載されたいずれかひ
とつの透明シリコーン系被膜形成組成物中の被膜形成成
分を、酸触媒と微粉末ＩＴＯ助触媒を硬化助触媒として
用いるシリコーン系被膜形成組成物の硬化方法。 （９） 上記１ないし上記７に記載されたいずれかひと
つの透明シリコーン系被膜形成組成物中の（ｃ）微粉末
ＩＴＯ助触媒、（ｄ）有機溶剤から選ばれる少なくとも
1種の溶剤、（ｅ）紫外線吸収剤、赤外線遮蔽剤、赤外
線遮蔽剤から選ばれる１種若しくは２種以上、（ｆ）染
料及び／又は顔料成分を別の容器に分けて保存し、使用
する直前に、（ａ）エポキシ基含有アルコキシシラン
（イ）と、活性水素を有するアミノ基含有アルコキシシ
ラン（ロ）を主成分とする反応生成物と（ｂ）酸触媒を
混合して混合液として用い、前処理した透明基材の表面
に、塗装し、硬化させることを特徴とする透明シリコー
ン系被膜形成組成物の硬化方法。
【００１６】
【実施例】実施例 １〜３ （実施例１）γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシ
ラン85ｇとγ−アミノプロピルトリエトキシシラン80ｇ
とメチルトリメトキシシラン50ｇを混合し、１時間攪拌
後、２５℃恒温室で１４日間放置熟成させ、反応生成物
を得た。プロピレングリコールモノエチルエーテルアセ
テート２０ｇに２，４-ジヒドロキシ ベンゾフェノン5
ｇを溶解させた。ジプロピレングリコールモノメチルエ
ーテルプロパノール１０ｇに三フッ化ホウ素ピペリジン
０．２ｇを溶解させた。 （４） 粒子径２５ｎｍのＩＴＯ（インジューム錫酸化
物：富士チタン社製）０．５ｇをプロピレングリコール
モノエチルエーテルアセテート５ｇに分散させたものを
用意した。 （５） （２）の液に、（３）及び（４）の液を混合し
た後、さらに（１）の液２０ｇを均一に混合して透明シ
リコーン系被膜形成組成物１を作成した。 （対照１） （４）の液を加えないほかは、実施例１と同じ操作を行
い透明シリコーン系被膜形成組成物対照１を作成した。 （実施例２） （６） γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
85ｇとγ−アミノプロピルトリエトキシシラン80ｇとメ
チルトリメトキシシラン50ｇを混合し、（１）と同様に
攪拌、熟成後、反応生成物を得た。 （７）２，４-ジヒドロキシ ベンゾフェノンを含まな
い（２）’及び（３）の液を同様に調製して、（２）’
の液に、（３）及び（４）の液を混合した後、さらに
（６）の液２０ｇを均一に混合して透明シリコーン系被
膜形成組成物２を作成した。 （対照２） （４）の液を加えないほかは、実施例２と同じ操作を行
い透明シリコーン系被膜形成組成物対照２を作成した。 （実施例３） （８）γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン85
ｇとγ−アミノプロピルトリエトキシシラン80ｇとメチ
ルトリメトキシシラン50ｇを混合し、 （１）と同様に
攪拌、熟成後、反応生成物を得た。 （９）プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテ
ート２０ｇに２，２’，４，４’−テトラヒドロキシベ
ンゾフェノン５ｇを溶解させた。 （１０） （９）の液に、（３）及び（４）の液を混合
した後、さらに（８）の液２０ｇを均一に混合して透明
シリコーン系被膜形成組成物３を作成した。 （対照３） （４）の液を加えないほかは、実施例３と同じ操作を行
い透明シリコーン系被膜形成組成物対照３を作成した。
【００１７】（実施例４） （１１） γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン６５ｇとγ−アミノプロピルトリエトキシシラン３５
ｇにトリメトキシメチルシラン２３ｇとを混合し、１時
間攪拌後、２５℃恒温室で１４日間放置熟成させ、反応
生成物を得た。さらに，メトキシシラン0.92gを混合
し、２５℃恒温室で3日放置する。 （１２） プロピレングリコールモノエチルエーテルア
セテート２０ｇに２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン
０．０５ｇを溶解させた。 （１３） ジプロピレングリコールモノメチルエーテル
プロパノール１０ｇに三フッ化ホウ素ピペリジン０．２
ｇを溶解させた。 （１４） 粒子径３０ｎｍのＩＴＯ（インジューム錫酸
化物：富士チタン社製）０．５ｇをプロピレングリコー
ルモノエチルエーテルアセテート５ｇに分散させたもの
を用意した。 （１５） （１２）の液に、（１３）及び（１4）の液
を混合した後、さらに（１１）の液２０ｇを均一に混合
して透明シリコーン系被膜形成組成物４を作成した。 （対照４） （１４）の液を加えないほかは、実施例４と同じ操作を
行い透明シリコーン系被膜形成組成物対照４を作成し
た。 （実施例５） （１６） γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン５３ｇとγ−アミノプロピルトリエトキシシラン２９
ｇにトリメトキシメチルシラン１８ｇとを混合し、１時
間攪拌後、２５℃恒温室で１４日間放置熟成させ、反応
生成物を得た。さらに，メトキシシラン０．７２gを混
合し、２５℃恒温室で3日放置する。 （１７） プロピレングリコールモノエチルエーテルア
セテート２０ｇに２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン
０．０５ｇを溶解させた。 （１８） ジプロピレングリコールモノメチルエーテル
プロパノール１０ｇに三フッ化ホウ素ピペリジン０．２
ｇを溶解させた。 （１９） （１７）の液に、（１８）及び（１４）の液
を混合した後、（１６）の液２０ｇを均一に混合して透
明シリコーン系被膜形成組成物５を作成した。 （対照５） （１４）の液を加えないほかは、実施例５と同じ操作を
行い透明シリコーン系被膜形成組成物対照５を作成し
た。 実施例６ （１９） γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン４０ｇとγ−アミノプロピルトリエトキシシラン７０
ｇにトリメトキシメチルシラン２０ｇとを混合し、１時
間攪拌後、２５℃恒温室で１４日間放置熟成させ、反応
生成物を得、さらに、グリシドシラン０．９２gを混合
し、２５℃恒温室で3日放置する。 （２０） プロピレングリコールモノエチルエーテルア
セテート２０ｇに２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン
０．０５ｇ、ニッケルジブチルジチオカルバメイト０．
０１ｇ及び２，６−ジ−ターシャリ−ブチル−４−メチ
ルフェノール０．０３ｇを溶解させた。 （２１） Ｎメチル-２-ピロリドン2gとジプロピレング
リコールモノメチルエーテルプロパノール8ｇの混合液
１０ｇに三フッ化ホウ素ピペリジン０．２ｇを溶解させ
た。 （２０）の液に、（２１）及び（１４）の液を混合した
後、さらにペリレン系ブラック顔料及び（１９）の液２
０ｇを均一に混合して透明シリコーン系被膜形成組成物
６を作成した。 （対照６） （１４）の液を加えないほかは、実施例５と同じ操作を
行い透明シリコーン系被膜形成組成物対照６を作成し
た。それぞれの配合を表１に示す。
【００１８】その各成分内容を表１に示す
【表１】
【００１９】参考例１〜４ 参考のために、市販の各種の透明被膜形成組成物に、Ｉ
ＴＯ分散液（上記（４）記述のもの）を添加した被膜形
成組成物を作成した。 参考例１ 市販のアクリル系塗料にＩＴＯ微粉末分散液を実施例１
と同じ割合（固形分に対する質量比）で加えたもの。 参考例２ 市販のポリカーボネート系塗料にＩＴＯ微粉末分散液を
実施例１と同じ割合（固形分に対する質量比）で加えた
もの。 参考例３ 市販のポリビニルアセタール系塗料にＩＴＯ微粉末分散
液を実施例１と同じ割合（固形分に対する質量比）で加
えたもの。 参考例４ 市販のセルロース系ラッカーにＩＴＯ微粉末分散液を実
施例１と同じ割合（固形分に対する質量比）で加えたも
の。
【００２０】透明シリコーン系被膜形成組成物（実施
例、対照例及び比較例）の塗装及び被膜の硬化につい
て、ガラスに塗装する例を具体的に示す。 （油膜取り工程）油膜剥離用コンパウンドを少量水を含
ませた研磨用スポンジにつけ、まんべんなくガラス表面
全体を磨く。油膜が完全に除去されたかどうかを確認す
るために、水を含ませたスポンジで全体を拭く。このと
きガラス面に水が玉になって乗らない場合は、油膜が残
っているので、ガラス面が完全に水で濡れるまで油膜剥
離用コンパウンドで同じ操作を繰り返す。水とコンパウ
ンドを完全に拭き取った後、数回折りたたんだ不織布に
イソプロピルアルコールを染み込ませてガラス全体を脱
脂する。 （透明シリコーン系被膜形成組成物の塗装工程）実施例
で作成した透明シリコーン系被膜形成組成物溶液を容量
150mlのトレイ（幅50×150mm×深さ20mm）に約30ml入
れ、メラミン発泡体のスポンジにトレイの液を斜めにカ
ットした部分にのみ染み込ませる。スポンジをしっかり
保持した後、ガラスの右端又は左端の上端から下端に向
かって（重力方向）不織布に含浸した液を帯状にゆっく
りと塗り下ろす。下端に到達した後、約１／３〜１／４
程度重なりができるようにして上端から下端に向かって
（重力方向）帯状に塗布する作業を繰返し、ガラス全体
を均一に塗布する。 （乾燥工程）塗装後は、水のかからない、埃吹き込み等
を確保した場所にて、自然乾燥させる。通常夏なら約1
０分、冬なら約３0分で塗装面に触れても液が指に付着
しない程度に乾燥する（指蝕乾燥）。その後、２４時間
程度放置乾燥させれば、ほぼ完全乾燥状態となり、やわ
らかい布等で窓の手入れをしても被膜が傷付かない程度
に硬化する。実施例で作成した透明シリコーン系被膜形
成組成物の被膜特性を以下の方法で評価した。 （指蝕乾燥時間）JIS K 5400に基づいて指蝕乾燥時間を
測定した。（夏：２５℃／冬：１０℃に於いて１０分間
隔で測定） 塗装後、７２時間経過後の被膜の状態を以下のように評
価した。 （透明性）JIS K 5400に基づいて目視で評価した。 （塗りむら）JIS K 5400に基づいて目視で評価した。 （被膜硬度）JIS K 5400に基づいて被膜硬度を鉛筆引っ
かき法で評価した。ガラス試験板（幅70×110mm厚み5m
m）に、実施例で作成した透明シリコーン系被膜形成組
成物を前記したガラスに塗装する方法と同様にして、塗
装及び乾燥を行なった。塗装後、２４時間自然乾燥させ
た試験板の紫外線透過率を以下のように測定した。 （紫外線透過率）分光光度計を用いて測定し、波長３４
５ｎｍの紫外線透過率で評価した。さらに、この試験板
を促進耐光性試験機（JIS B 7754に規定するもの）に入
れて１９２時間経過後に、再度、同様に紫外線透過率を
測定した。 （赤外線透過率）分光光度計（島津 ダブルモノクロメ
ータ）により、ＩＳＯ ９０５０に従ってより測定し
た。実施例、対象例、参考例についてその硬化特性の結
果を表２に示す。
【００２１】
【表２】
【００２２】
【本発明の効果】本発明は、表１及び表２の結果が示す
ように、塗付むらが生じない、色むらのない、室温で短
時間で硬化でき、常温の空気中という通常の環境で硬化
が促進され続け硬化後の被膜硬度が６Ｈ〜９Ｈ以上の、
見栄えの良い耐候性の透明な被膜が形成できる透明シリ
コーン系被膜形成組成物が得られた。 また、赤外線吸
収剤を添加したものは、赤外線を吸収するため塗膜が温
度を帯びるため、建物の窓ガラスに使用すると、冬季室
内の熱の放出を防ぐと共に結露防止ができる。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 4J038 DL051 DL081 HA126 HA216 HA336 HA376 JA17 JC13 JC22 KA03 KA04 KA06 KA08 KA12 NA01 NA03 NA10 NA11 NA19 PB05 PB07

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 （ａ）エポキシ基含有アルコキシシラン
    （イ）と、活性水素を有するアミノ基含有アルコキシシ
    ラン（ロ）との反応生成物、（ｂ）酸触媒、（ｃ）微粉
    末ＩＴＯ助触媒、（ｄ）有機溶剤から選ばれる少なくと
    も1種の溶剤を含む透明シリコーン系被膜形成組成物。
  2. 【請求項２】（ａ）成分が、エポキシ基含有アルコキシ
    シラン（イ）と、活性水素を有するアミノ基含有アルコ
    キシシラン（ロ）の他に、トリ、又はジアルコキシシラ
    ン（ハ）及びモノアルコキシシラン（ニ）及び／又はグ
    リシドシラン(ホ)を含有している請求項１に記載した透
    明シリコーン系被膜形成組成物。
  3. 【請求項３】 エポキシ基含有アルコキシシラン（イ）
    と活性水素を有するアミノ基含有アルコキシシラン
    （ロ）とアルコキシシラン（ハ）との反応生成物を質量
    比で（イ）：（ロ）：（ハ）＝3〜7：4〜8：1〜5の比率
    で反応させた反応生成物に対し、モノアルコキシシラン
    （ニ） 及び／又はグリシドシラン(ホ)を(ハ)に対して
    質量比率で0．1％〜20％の割合で用途に応じ，さらに添
    加した反応生成物である請求項２に記載した透明シリコ
    ーン系被膜形成組成物。
  4. 【請求項４】 さらに、（ｅ）紫外線吸収剤、赤外線遮
    蔽剤、赤外線遮蔽剤から選ばれる１種若しくは２種以
    上、及び／又は（ｆ）染料及び／又は顔料を含有する請
    求項１ないし請求項３のいずれかひとつに記載した透明
    シリコーン系被膜形成組成物。
  5. 【請求項５】 活性水素を有するアミノ基含有アルコキ
    シシラン（ロ）が、N-(β-アミノエチル)-γ-アミノプ
    ロピルトリメトキシシラン である請求項１ないし請求
    項４のいずれかひとつに記載した透明シリコーン系被膜
    形成組成物。
  6. 【請求項６】 （ｄ）有機溶剤が、アルコール系溶剤、
    ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、２つ以上の官能基をも
    つ溶剤の中から選ばれた１種又は２種以上の溶剤を用い
    た請求項１〜請求項５記載の何れか一つに記載された透
    明シリコーン系被膜形成組成物。
  7. 【請求項７】 （ｇ）安定剤として、サリチル酸、フマ
    ール酸、クロトン酸、コハク酸、酒石酸、から選ばれる
    有機酸化合物、有機リン系化合物、光安定剤の1種又は2
    種以上を含有する請求項１ないし請求項６の何れか一つ
    に記載された透明シリコーン系被膜形成組成物。
  8. 【請求項８】 請求項１ないし請求項７に記載された
    いずれかひとつの透明シリコーン系被膜形成組成物中の
    被膜形成成分を、酸触媒と微粉末ＩＴＯ助触媒を硬化助
    触媒として用いるシリコーン系被膜形成組成物の硬化方
    法。
  9. 【請求項９】 請求項１ないし請求項７に記載されたい
    ずれかひとつの透明シリコーン系被膜形成組成物中の
    （ｂ）酸触媒、（ｃ）微粉末ＩＴＯ助触媒、（ｄ）有機
    溶剤から選ばれる少なくとも1種の溶剤、（ｅ）紫外線
    吸収剤、赤外線遮蔽剤、赤外線遮蔽剤から選ばれる１種
    若しくは２種以上、（ｆ）染料及び／又は顔料成分を別
    の容器に分けて保存し、使用する直前に、（ａ）エポキ
    シ基含有アルコキシシラン（イ）と、活性水素を有する
    アミノ基含有アルコキシシラン（ロ）との反応生成物、
    を混合して混合液として用い、前処理した透明基材の表
    面に、塗装し、硬化させることを特徴とする透明シリコ
    ーン系被膜形成組成物の硬化方法。
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