JP2004161922A - 防汚性コーティング剤組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】（Ａ）１分子中にケイ素原子に結合するヒドロキシル基を少なくとも２個有し、ケイ素原子に結合する１価有機基中にアルケニル基を１０モル％を超え４５モル％以下含有するオルガノポリシロキサン １００重量部
（Ｂ）アミノ基含有オルガノアルコキシシランと酸無水物との反応生成物０．５〜２０重量部
（Ｃ）コロイダルシリカ １〜５０重量部
（Ｄ）硬化触媒 ０．０１〜１０重量部
を含有し、これら成分が水中に乳化分散されてなることを特徴とする防汚性コーティング剤組成物。
【効果】本発明の防汚性コーティング剤組成物でコーティング処理した皮膜は、基材への密着性が良好であると同時に、汚れが付着しにくいものである。
【選択図】 な し
（Ｂ）アミノ基含有オルガノアルコキシシランと酸無水物との反応生成物０．５〜２０重量部
（Ｃ）コロイダルシリカ １〜５０重量部
（Ｄ）硬化触媒 ０．０１〜１０重量部
を含有し、これら成分が水中に乳化分散されてなることを特徴とする防汚性コーティング剤組成物。
【効果】本発明の防汚性コーティング剤組成物でコーティング処理した皮膜は、基材への密着性が良好であると同時に、汚れが付着しにくいものである。
【選択図】 な し
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、防汚性コーティング剤組成物に関するものであり、特に基材との密着性に優れ、繊維、建材などの表面コーティング皮膜として使用することが可能なエマルジョン形態の防汚性コーティング剤組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
シリコーン系のコーティング剤は耐候性に優れているものの、経時での汚れが目立つといった欠点があった。シリコーン系コーティング剤に防汚性を付与する方法としては、酸化チタンに代表されるような紫外線等の光があたることで防汚性を示す光触媒性酸化物を配合する方法がある。しかしながら、防汚性能は光触媒性酸化物の含有量に依存しており、添加量が多い場合には基材との密着性が不十分なものであった。
【０００３】
また、本出願人はアルケニル基含有シリコーンコーティング剤として、エアバッグ用のコーティング剤を報告している（特許文献１参照）が、防汚性に関する記載はない。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−３４４１０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、光触媒性酸化物を含有しない防汚性及び基材との密着性に優れたシリコーンコーティング剤組成物を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、（Ａ）１分子中にケイ素原子に結合するヒドロキシル基を少なくとも２個有し、ケイ素原子に結合する１価有機基中にアルケニル基を１０モル％を超え４５モル％以下含有するオルガノポリシロキサン、（Ｂ）アミノ基含有オルガノアルコキシシランと酸無水物との反応生成物、（Ｃ）コロイダルシリカ、及び（Ｄ）硬化触媒の特定量を主成分とし、これら成分が水中に乳化分散されてなるエマルジョン形態の防汚性コーティング剤組成物が、光触媒性酸化物を含有しなくとも防汚性に優れ、基材との密着性に優れたコーティング皮膜となり得ることを見出し、本発明をなすに至った。
【０００７】
従って、本発明は、
（Ａ）１分子中にケイ素原子に結合するヒドロキシル基を少なくとも２個有し、ケイ素原子に結合する１価有機基中にアルケニル基を１０モル％を超え４５モル％以下含有するオルガノポリシロキサン １００重量部
（Ｂ）アミノ基含有オルガノアルコキシシランと酸無水物との反応生成物０．５〜２０重量部
（Ｃ）コロイダルシリカ １〜５０重量部
（Ｄ）硬化触媒 ０．０１〜１０重量部
を含有し、これら成分が水中に乳化分散されてなることを特徴とする防汚性コーティング剤組成物を提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明で使用される各成分について詳述する。
本発明に用いられる（Ａ）成分のオルガノポリシロキサンは、１分子中にケイ素原子に結合するヒドロキシル基を少なくとも２個有し、ケイ素原子に結合する１価有機基中にアルケニル基を１０モル％を超え４５モル％以下含有するものであり、下記一般式で示されるものが例示される。
【０００９】
Ｘ３Ｓｉ−Ｏ−［ＳｉＹ２−Ｏ］ａ−［ＳｉＲ２−Ｏ］ｂ−ＳｉＸ３
［ここで、Ｒは同一又は異種の炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基又は炭素数６〜２０のアリール基であり、Ｘは同一又は異種の炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、炭素数６〜２０のアリール基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、又はヒドロキシル基であり、ＹはＸ又は−［Ｏ−ＳｉＸ２］ｃ−Ｘで示される同一又は異種の基であり、ａは０〜１，０００の正数（０又は０より大きく１，０００以下の正数）、ｂは１００〜１０，０００の正数、ｃは１〜１，０００の正数である。］
【００１０】
ここで、Ｒは、同一又は異種の炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基又は炭素数６〜２０のアリール基であり、具体的には、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、ビニル、アリル、ブテニル、ペンテニル、ヘキセニル、フェニル、トリル、ナフチル基などが挙げられるが、好ましくはメチル基又はビニル基である。
【００１１】
Ｘは、同一又は異種の炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数６〜２０のアリール基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、又はヒドロキシル基であり、具体的には、ヒドロキシル基以外に、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、ビニル、アリル、ブテニル、ペンテニル、ヘキセニル、フェニル、トリル、ナフチル、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキシ、デシルオキシ、テトラデシルオキシ基などが挙げられる。
Ｙは、Ｘ又は−［Ｏ−ＳｉＸ２］ｃ−Ｘで示される同一又は異種の基である。
【００１２】
また、ａは１，０００より大きくなると得られる皮膜の強度が不十分なものとなるので、０〜１，０００の正数（０又は０より大きく１，０００以下の正数）、好ましくは０〜２００の正数（０又は０より大きく２００以下の正数）とされ、ｂは１００未満では皮膜の柔軟性が乏しいものとなり、１０，０００より大きいとその引裂き強度が低下するので、１００〜１０，０００の正数、好ましくは１，０００〜５，０００の正数とされ、ｃは１〜１，０００の正数とされる。
【００１３】
また、架橋性の面から１分子中に少なくとも２個のケイ素原子に結合するヒドロキシル基を有する必要があり、その含有量は、ケイ素原子に結合する基中の０．０１〜５モル％、特に０．０３〜１モル％であることが好ましい。更に防汚性を付与するためにはケイ素原子に結合する１価有機基中にアルケニル基を１０モル％を超え４５モル％以下含有する必要がある。アルケニル基が１０モル％以下の場合には防汚性能が不足し、４５モル％より多くなるとゴム皮膜の強度が低下し、経時での耐久性が悪くなる。好ましくは１５〜４０モル％である。また、この場合、アルケニル基としてはビニル基が好ましく、両末端がヒドロキシル基で封鎖されていることが好ましい。
【００１４】
このようなオルガノポリシロキサンの具体例としては、下記に示すものが挙げられる。
【００１５】
【化１】
【００１６】
【化２】
（式中、ｂ１＋ｂ２＝ｂ、ｃ１＋ｃ２＝ｃであり、ａ，ｂ，ｃは上記の正数と同様である。）
【００１７】
このようなオルガノポリシロキサンは、公知の方法によって合成することができる。例えば、金属水酸化物のような触媒存在下にオクタメチルシクロテトラシロキサン、テトラメチルテトラビニルシクロテトラシロキサン等の環状シロキサンと、α，ω−ジヒドロキシシロキサンオリゴマー等とを平衡化反応させることにより得られる。また、この（Ａ）成分はエマルジョンの形態で使用されることが好ましいので、このものは公知の乳化重合法でエマルジョンとすればよく、従って、これはあらかじめ環状シロキサン或いはα，ω−ジヒドロキシシロキサンオリゴマー、α，ω−ジアルコキシシロキサンオリゴマー、アルコキシシラン等をアニオン系界面活性剤或いはカチオン系界面活性剤を用いて水中に乳化分散させた後、必要に応じて酸、アルカリ性物質等の触媒を添加して重合反応を行うことにより、容易に合成することができる。
【００１８】
ここで、上記アニオン系界面活性剤或いはカチオン系界面活性剤としては、特に制限はないが、アルキル硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキル硫酸塩、アルキルアミン塩酸塩、アルキルアミン酢酸塩などが例示される。この使用量としては、シロキサン量の０．１〜２０重量％程度である。
【００１９】
また、酸、アルカリ性物質等の触媒としては、硫酸、塩酸、リン酸、酢酸、ギ酸、乳酸、トリフロロ酢酸、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、アンモニアなどが例示され、これらは触媒量とすることができる。なお、界面活性剤としてアルキルベンゼンスルホン酸、アルキル硫酸、アルキルリン酸などの酸性物質を使用する場合には、触媒を用いる必要はない。
【００２０】
本発明に用いられる（Ｂ）成分のアミノ基含有オルガノアルコキシシランと酸無水物との反応生成物は、シリコーン皮膜と基材との密着性を向上させるための成分であり、アミノ基含有アルコキシシランとジカルボン酸無水物とを反応させたものであることが好ましい。
【００２１】
ここで、原料であるアミノ基含有アルコキシシランは、下記一般式：
Ａ（Ｒ）ｇＳｉ（ＯＲ）３−ｇ
［式中、Ｒは前記と同じであり、Ａは式−Ｒ１（ＮＨＲ１）ｈＮＨＲ２（式中、Ｒ１は同一又は異種の炭素数１〜６の２価炭化水素基であり、Ｒ２はＲ又は水素原子であり、ｈは０〜６の整数である。）で表されるアミノ含有基、ｇは０、１又は２である。］
で表されるものであり、具体的には下記に示すものが挙げられる。
【００２２】
（Ｃ２Ｈ５Ｏ）３ＳｉＣ３Ｈ６ＮＨ２ （Ｃ２Ｈ５Ｏ）２（ＣＨ３）ＳｉＣ３Ｈ６ＮＨ２
（ＣＨ３Ｏ）３ＳｉＣ３Ｈ６ＮＨ２ （ＣＨ３Ｏ）２（ＣＨ３）ＳｉＣ３Ｈ６ＮＨ２
（ＣＨ３Ｏ）３ＳｉＣ３Ｈ６ＮＨＣ２Ｈ４ＮＨ２
（ＣＨ３Ｏ）２（ＣＨ３）ＳｉＣ３Ｈ６ＮＨＣ２Ｈ４ＮＨ２
【００２３】
上記アミノ基含有アルコキシシランと反応させるためのジカルボン酸無水物としては、例えば、マレイン酸無水物、フタル酸無水物、コハク酸無水物、メチルコハク酸無水物、グルタル酸無水物、イタコン酸無水物等を挙げることができる。これらの中ではマレイン酸無水物が好ましい。
【００２４】
アミノ基含有オルガノアルコキシシランと酸無水物との反応は、アミノ基／酸無水物（モル比）が０．５〜２、特に０．７〜１．５となるような上記両者の配合比により、必要に応じて親水性有機溶剤中で室温或いは加温下に混合することで容易に実施することができる。この時の親水性有機溶剤としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、アセトニトリル、テトラヒドロフランなどが例示される。
なお、上記反応の際、密着性を更に向上させるためにエポキシ基やアミノ基を有するアルコキシシラン及びそれらの部分加水分解物を添加することは差し支えない。
【００２５】
（Ｂ）成分の配合量は、（Ａ）成分１００重量部に対して０．５〜２０重量部であり、０．５重量部より少ない場合には基材との密着性効果が弱くなり、２０重量部より多い場合には皮膜が硬く、脆いものとなる。より好ましくは、１〜１０重量部である。
【００２６】
なお、上述したように、親水性有機溶剤を用いてアミノ基含有オルガノアルコキシシランと酸無水物との反応を行った場合、（Ｂ）成分は上記反応溶液のまま使用することができる。
【００２７】
本発明に用いられる（Ｃ）成分のコロイダルシリカは、皮膜補強剤として添加するものである。コロイダルシリカとしては、市販のものを使用することも可能で、その種類に制限はないが、例えば粒径５〜５０ｎｍで、ナトリウム、アンモニウム、アルミニウムなどで安定化したものでよく、具体的にはスノーテックス（日産化学社製）、ルドックス（グレース社製）、シリカドール（日本化学工業社製）、アデライトＡＴ（旭電化工業社製）、カタロイドＳ（触媒化成工業社製）などが挙げられる。
【００２８】
上記（Ｃ）成分の平均粒子径は、２〜２００ｎｍ、特に５〜１００ｎｍが好適である。なお、（Ｃ）成分の配合量は、（Ａ）成分１００重量部に対して１〜５０重量部であり、１重量部未満では、十分な皮膜補強効果が得られず、配合効果が少ないものとなり、５０重量部より多い場合にはシリコーン皮膜が硬くてもろいものとなる。好ましくは３〜３０重量部である。
【００２９】
本発明においては、更に皮膜補強剤として、ポリシルセスキオキサンをコロイダルシリカと併用して添加することができる。ポリシルセスキオキサンとして具体的には、トリメトキシメチルシランの加水分解縮合物であるポリメチルシルセスキオキサン等が挙げられる。
【００３０】
ポリメチルシルセスキオキサンは、界面活性剤水溶液に縮合触媒として硫酸などの酸、又は水酸化カリウム等のアルカリ化合物を添加し、更にトリメトキシメチルシランを滴下、攪拌することでポリメチルシルセスキオキサンを含有した乳化物が得られる。この際、ポリシルセスキオキサンの架橋度を調整するためにアルコキシトリアルキルシラン、ジアルコキシジアルキルシラン、テトラアルコキシシランなどを添加することは差し支えない。また、ポリシルセスキオキサンの反応性を高めるためにビニル基、エポキシ基、アクリル基、又はメタクリル基などを有するトリアルコキシシランを添加することも差し支えない。
【００３１】
ポリシルセスキオキサンの配合量は、（Ａ）成分１００重量部に対し、好ましくは０〜５０重量部であり、更に好ましくは３〜３０重量部である。５０重量部より多い場合にはシリコーン皮膜が硬くてもろいものとなる場合がある。
【００３２】
本発明に用いられる（Ｄ）成分の硬化触媒は、本発明の組成物の成分を縮合反応により架橋硬化させるために配合するものであり、具体的には、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジオクテート、ジオクチルスズジラウレート、ジオクチルスズジバーサテート、ジオクチルスズジアセテート、ジブチルスズビスオレイルマレート、オクチル酸スズ、ステアリン酸亜鉛、オクチル酸亜鉛、酢酸亜鉛、オクチル酸鉄等の有機酸金属塩、ｎ−ヘキシルアミン、グアニジン等のアミン化合物などを挙げることができる。なお、これらの硬化触媒は、水溶性である場合を除き、予め界面活性剤を用いて水中に乳化分散したエマルジョンの形態にしておくことが望ましい。
【００３３】
（Ｄ）成分である硬化触媒の配合量は、（Ａ）成分１００重量部に対して０．０１〜１０重量部であり、０．０１重量部未満では本発明の組成物を十分に硬化させることができず、シリコーン皮膜の強度が低下し、１０重量部を超えると不揮発分として皮膜中に残存する触媒成分が皮膜特性を阻害する。好ましい範囲は、０．１〜５重量部である。
【００３４】
本発明のコーティング剤組成物は、上記（Ａ）〜（Ｄ）成分を必須成分とし、これら成分が水中に乳化分散されてなるエマルジョン形態を有するものである。ここで、エマルジョンを得るために、或いはエマルジョンを安定化するために、界面活性剤や水溶性高分子化合物を用いることができ、具体的には、例えばアルキル硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルリン酸塩等のアニオン系界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル等のノニオン系界面活性剤、第４級アンモニウム塩、アルキルアミン酢酸塩等のカチオン系界面活性剤、アルキルベタイン、アルキルイミダゾリン等の両性界面活性剤、ポリビニルアルコール等の水溶性高分子化合物等を挙げることができる。
【００３５】
なお、これら界面活性剤、水溶性高分子化合物のコーティング剤組成物中における含有量は、０．１〜２０重量％、特に１〜１０重量％が好ましい。
また、本発明のコーティング剤組成物は、このようにエマルジョン形態を有するものであるが、この場合、コーティング剤組成物中の固形分含量は、１〜７０重量％、特に５〜６０重量％であることが好ましい。
【００３６】
本発明において、コーティング剤組成物の調製方法としては特に限定されるものではなく、従来公知の方法により、上記各成分を界面活性剤や水溶性高分子化合物の存在下で水中に乳化分散することで調製することができる。
【００３７】
なお、本発明においては、コーティング処理時の作業性向上のため増粘剤などを添加して液粘度を調整することも可能である。その際の増粘剤としては、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸ソーダ、デンプン、カゼイン、酢酸セルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリビニルアルコール等が挙げられる。
【００３８】
本発明のコーティング剤組成物を基材にコーティング処理する方法については特に制限はないが、刷毛塗り、ロールコート、スプレー塗布、ナイフコート、浸漬塗布等の公知の方法により行うことができる。その後、水分を除去乾燥することにより、シリコーン皮膜が形成される。
【００３９】
本発明のコーティング剤組成物の応用例としては、建築外装塗料、橋梁、屋上やプラント用塗料及びカーテンやカーペット、衣類、テント、タープ等の防汚加工剤等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００４０】
【実施例】
以下、製造例と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％は重量％を示す。
【００４１】
［製造例１］
テトラメチルテトラビニルシクロテトラシロキサン２６８ｇ、オクタメチルシクロテトラシロキサン２３１ｇ、トリメトキシビニルシラン１ｇ、１０％ラウリル硫酸ナトリウム水溶液５０ｇ及び１０％ドデシルベンゼンスルホン酸水溶液５０ｇを２リットルポリエチレン製ビーカーに仕込み、ホモミキサーで均一に乳化した後、水４００ｇを徐々に加えて希釈し、圧力３００ｋｇ／ｃｍ２で高圧ホモジナイザーに２回通し、均一な白色エマルジョンを得た。このエマルジョンを攪拌装置、温度計、還流冷却器の付いた２リットルガラスフラスコに移し、５０℃で２４時間重合反応を行った後、１０℃で２４時間熟成してから１０％炭酸ナトリウム水溶液１２ｇでｐＨ６．２に中和した。このエマルジョンは１０５℃で３時間乾燥後の不揮発分が４５．３％で、エマルジョン中のオルガノポリシロキサンは非流動性の軟ゲル状のものであり、平均組成が［（ＣＨ３）（ＣＨ２＝ＣＨ）ＳｉＯ２／２］／［（ＣＨ３）２ＳｉＯ２／２］／［（ＣＨ２＝ＣＨ）ＳｉＯ３／２］＝５０／５０／０．１（モル比）で表される末端が水酸基で封鎖されたケイ素原子に結合した有機基中のビニル基含有率が２５．０４モル％のものであった。この様にして（Ａ）成分を４４．３％含有するエマルジョン「Ａ−１」を得た。
【００４２】
［製造例２］
テトラメチルテトラビニルシクロテトラシロキサン４１０ｇ、オクタメチルシクロテトラシロキサン８８ｇ、トリエトキシフェニルシラン１ｇ、１０％ラウリル硫酸ナトリウム水溶液５０ｇ及び１０％ドデシルベンゼンスルホン酸水溶液５０ｇを２リットルポリエチレン製ビーカーに仕込み、ホモミキサーで均一に乳化した後、水４００ｇを徐々に加えて希釈し、圧力３００ｋｇ／ｃｍ２で高圧ホモジナイザーに２回通し、均一な白色エマルジョンを得た。このエマルジョンを攪拌装置、温度計、還流冷却器の付いた２リットルガラスフラスコに移し、５０℃で２４時間重合反応を行った後、１０℃で２４時間熟成してから１０％炭酸ナトリウム水溶液１２ｇでｐＨ６．１に中和した。このエマルジョンは１０５℃で３時間乾燥後の不揮発分が４５．２％で、エマルジョン中のオルガノポリシロキサンは非流動性の軟ゲル状のものであり、平均組成が［（ＣＨ３）（ＣＨ２＝ＣＨ）ＳｉＯ２／２］／［（ＣＨ３）２ＳｉＯ２／２］／［（Ｃ６Ｈ５）ＳｉＯ３／２］＝８０／２０／０．１（モル比）で表される末端が水酸基で封鎖されたケイ素原子に結合した有機基中のビニル基含有率が３９．９８モル％のものであった。この様にして（Ａ）成分を４４．２％含有するエマルジョン「Ａ−２」を得た。
【００４３】
［製造例３］
テトラメチルテトラビニルシクロテトラシロキサン１１２ｇ、オクタメチルシクロテトラシロキサン３８７ｇ、トリメトキシビニルシラン１ｇ、１０％ラウリル硫酸ナトリウム水溶液５０ｇ及び１０％ドデシルベンゼンスルホン酸水溶液５０ｇを２リットルポリエチレン製ビーカーに仕込み、ホモミキサーで均一に乳化した後、水４００ｇを徐々に加えて希釈し、圧力３００ｋｇ／ｃｍ２で高圧ホモジナイザーに２回通し、均一な白色エマルジョンを得た。このエマルジョンを攪拌装置、温度計、還流冷却器の付いた２リットルガラスフラスコに移し、５０℃で２４時間重合反応を行った後、１０℃で２４時間熟成してから１０％炭酸ナトリウム水溶液１２ｇでｐＨ６．３に中和した。このエマルジョンは１０５℃で３時間乾燥後の不揮発分が４５．３％で、エマルジョン中のオルガノポリシロキサンは非流動性の軟ゲル状のものであり、平均組成が［（ＣＨ３）（ＣＨ２＝ＣＨ）ＳｉＯ２／２］／［（ＣＨ３）２ＳｉＯ２／２］／［（ＣＨ２＝ＣＨ）ＳｉＯ３／２］＝２０／８０／０．１（モル比）で表される末端が水酸基で封鎖されたケイ素原子に結合した有機基中のビニル基含有率が１０．０４モル％のものであった。この様にして（Ａ）成分を４４．３％含有するエマルジョン「Ａ−３」を得た。
【００４４】
［製造例４］
テトラメチルテトラビニルシクロテトラシロキサン４９９ｇ、トリメトキシビニルシラン１ｇ、１０％ラウリル硫酸ナトリウム水溶液５０ｇ及び１０％ドデシルベンゼンスルホン酸水溶液５０ｇを２リットルポリエチレン製ビーカーに仕込み、ホモミキサーで均一に乳化した後、水４００ｇを徐々に加えて希釈し、圧力３００ｋｇ／ｃｍ２で高圧ホモジナイザーに２回通し、均一な白色エマルジョンを得た。このエマルジョンを攪拌装置、温度計、還流冷却器の付いた２リットルガラスフラスコに移し、５０℃で２４時間重合反応を行った後、１０℃で２４時間熟成してから１０％炭酸ナトリウム水溶液１２ｇでｐＨ６．４に中和した。このエマルジョンは１０５℃で３時間乾燥後の不揮発分が４５．１％で、エマルジョン中のオルガノポリシロキサンは非流動性の軟ゲル状のものであり、平均組成が［（ＣＨ３）（ＣＨ２＝ＣＨ）ＳｉＯ２／２］／［（ＣＨ２＝ＣＨ）ＳｉＯ３／２］＝１００／０．１（モル比）で表される末端が水酸基で封鎖されたケイ素原子に結合した有機基中のビニル基含有率が５０．０２モル％ものであった。この様にして（Ａ）成分を４４．１％含有するエマルジョン「Ａ−４」を得た。
【００４５】
［製造例５］
オクタメチルシクロテトラシロキサン４９９ｇ、トリメトキシビニルシラン１ｇ、１０％ラウリル硫酸ナトリウム水溶液５０ｇ及び１０％ドデシルベンゼンスルホン酸水溶液５０ｇを２リットルポリエチレン製ビーカーに仕込み、ホモミキサーで均一に乳化した後、水４００ｇを徐々に加えて希釈し、圧力３００ｋｇ／ｃｍ２で高圧ホモジナイザーに２回通し、均一な白色エマルジョンを得た。このエマルジョンを攪拌装置、温度計、還流冷却器の付いた２リットルガラスフラスコに移し、５０℃で２４時間重合反応を行った後、１０℃で２４時間熟成してから１０％炭酸ナトリウム水溶液１２ｇでｐＨ６．２に中和した。このエマルジョンは１０５℃で３時間乾燥後の不揮発分が４５．５％で、エマルジョン中のオルガノポリシロキサンは非流動性の軟ゲル状のものであり、平均組成が［（ＣＨ３）２ＳｉＯ２／２］／［（ＣＨ２＝ＣＨ）ＳｉＯ３／２］＝１００／０．１（モル比）で表される末端が水酸基で封鎖されたケイ素原子に結合した有機基中のビニル基含有率が０．０５モル％のものであった。この様にして（Ａ）成分を４４．５％含有するエマルジョン「Ａ−５」を得た。
【００４６】
［製造例６］
マレイン酸無水物１５４ｇをエタノール５００ｇに溶解した後、３−アミノプロピルトリエトキシシラン３４６ｇを室温下１時間で滴下し、更に８０℃でエタノール還流下２４時間反応を行い、淡黄色透明な（Ｂ）成分を５０％含有する溶液「Ｂ−１」を得た。この溶液は、１０５℃で３時間乾燥後の不揮発分が４５．１％であり、溶液中の反応生成物は、ＩＲ、ＧＣ、ＮＭＲ、ＧＣＭＳ等の機器分析を行なったところ、約６０モル％が下記式で示されるものの混合物であり、残りの約４０モル％がそれらから誘導されたオリゴマーであった。
（Ｃ２Ｈ５Ｏ）３ＳｉＣ３Ｈ６−ＮＨＣＯ−ＣＨ＝ＣＨＣＯＯＨ、
（Ｃ２Ｈ５Ｏ）３ＳｉＣ３Ｈ６ＮＨ３ ＋−ＯＣＯＣＨ＝ＣＨＣＯＯＣ２Ｈ５
【００４７】
［製造例７］
ジオクチルスズジラウレート３００ｇとポリオキシエチレンラウリルエーテル（ＥＯ１０モル付加物）５０ｇを２リットルポリエチレン製ビーカーに仕込み、ホモミキサーで均一に混合した後、水６５０ｇを徐々に加えて水中に乳化分散させ、次いで圧力３００ｋｇ／ｃｍ２で高圧ホモジナイザーに２回通し、（Ｄ）成分を３０％含有するエマルジョン「Ｄ−１」を得た。
【００４８】
［実施例１〜３、比較例１，２］
上記製造例で得られた（Ａ），（Ｂ）及び（Ｄ）成分と、（Ｃ）成分としてコロイダルシリカ（日産化学社製スノーテックスＣ：有効成分２０％）「Ｃ−１」を表１に示す純分配合組成で用いて、各シリコーンエマルジョン組成物を得た。このシリコーンエマルジョン組成物を室温で７２時間乾燥させて、厚さ約０．７ｍｍのゴムシートを作製し、ＪＩＳ Ｋ−６２４９に準じて引っ張り強度、伸びを測定し、結果を表１に示した。
【００４９】
更に、このシリコーンエマルジョン組成物をガラス板に塗布し、室温で７２時間乾燥させて供試用の処理ガラス板を作製した。この処理ガラス板におけるガラス板と皮膜の密着性を爪で擦って下記基準で評価し、結果を表１に示した。
○：爪で擦っても皮膜剥離、傷つきなし
△：爪で擦っても皮膜剥離はないが傷つきはあり
×：爪で擦ると皮膜剥離あり
【００５０】
また、この処理ガラス板を信越化学工業（株）シリコーン電子材料技術研究所（群馬県碓氷郡松井田町）敷地内に設置した屋外曝露台（４５度傾斜）に取り付け、６ヶ月にわたり屋外曝露することにより、６ヶ月後の表面の汚れ性を下記の基準で目視評価し、結果を表１に示した。
○：汚れ付着ほとんどなし、 △：汚れ付着若干あり、 ×：汚れ付着大
【００５１】
【表１】
【００５２】
【発明の効果】
本発明の防汚性コーティング剤組成物でコーティング処理した皮膜は、基材への密着性が良好であると同時に、汚れが付着しにくいものである。
【発明の属する技術分野】
本発明は、防汚性コーティング剤組成物に関するものであり、特に基材との密着性に優れ、繊維、建材などの表面コーティング皮膜として使用することが可能なエマルジョン形態の防汚性コーティング剤組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
シリコーン系のコーティング剤は耐候性に優れているものの、経時での汚れが目立つといった欠点があった。シリコーン系コーティング剤に防汚性を付与する方法としては、酸化チタンに代表されるような紫外線等の光があたることで防汚性を示す光触媒性酸化物を配合する方法がある。しかしながら、防汚性能は光触媒性酸化物の含有量に依存しており、添加量が多い場合には基材との密着性が不十分なものであった。
【０００３】
また、本出願人はアルケニル基含有シリコーンコーティング剤として、エアバッグ用のコーティング剤を報告している（特許文献１参照）が、防汚性に関する記載はない。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−３４４１０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、光触媒性酸化物を含有しない防汚性及び基材との密着性に優れたシリコーンコーティング剤組成物を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、（Ａ）１分子中にケイ素原子に結合するヒドロキシル基を少なくとも２個有し、ケイ素原子に結合する１価有機基中にアルケニル基を１０モル％を超え４５モル％以下含有するオルガノポリシロキサン、（Ｂ）アミノ基含有オルガノアルコキシシランと酸無水物との反応生成物、（Ｃ）コロイダルシリカ、及び（Ｄ）硬化触媒の特定量を主成分とし、これら成分が水中に乳化分散されてなるエマルジョン形態の防汚性コーティング剤組成物が、光触媒性酸化物を含有しなくとも防汚性に優れ、基材との密着性に優れたコーティング皮膜となり得ることを見出し、本発明をなすに至った。
【０００７】
従って、本発明は、
（Ａ）１分子中にケイ素原子に結合するヒドロキシル基を少なくとも２個有し、ケイ素原子に結合する１価有機基中にアルケニル基を１０モル％を超え４５モル％以下含有するオルガノポリシロキサン １００重量部
（Ｂ）アミノ基含有オルガノアルコキシシランと酸無水物との反応生成物０．５〜２０重量部
（Ｃ）コロイダルシリカ １〜５０重量部
（Ｄ）硬化触媒 ０．０１〜１０重量部
を含有し、これら成分が水中に乳化分散されてなることを特徴とする防汚性コーティング剤組成物を提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明で使用される各成分について詳述する。
本発明に用いられる（Ａ）成分のオルガノポリシロキサンは、１分子中にケイ素原子に結合するヒドロキシル基を少なくとも２個有し、ケイ素原子に結合する１価有機基中にアルケニル基を１０モル％を超え４５モル％以下含有するものであり、下記一般式で示されるものが例示される。
【０００９】
Ｘ３Ｓｉ−Ｏ−［ＳｉＹ２−Ｏ］ａ−［ＳｉＲ２−Ｏ］ｂ−ＳｉＸ３
［ここで、Ｒは同一又は異種の炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基又は炭素数６〜２０のアリール基であり、Ｘは同一又は異種の炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、炭素数６〜２０のアリール基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、又はヒドロキシル基であり、ＹはＸ又は−［Ｏ−ＳｉＸ２］ｃ−Ｘで示される同一又は異種の基であり、ａは０〜１，０００の正数（０又は０より大きく１，０００以下の正数）、ｂは１００〜１０，０００の正数、ｃは１〜１，０００の正数である。］
【００１０】
ここで、Ｒは、同一又は異種の炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基又は炭素数６〜２０のアリール基であり、具体的には、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、ビニル、アリル、ブテニル、ペンテニル、ヘキセニル、フェニル、トリル、ナフチル基などが挙げられるが、好ましくはメチル基又はビニル基である。
【００１１】
Ｘは、同一又は異種の炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数６〜２０のアリール基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、又はヒドロキシル基であり、具体的には、ヒドロキシル基以外に、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、ビニル、アリル、ブテニル、ペンテニル、ヘキセニル、フェニル、トリル、ナフチル、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキシ、デシルオキシ、テトラデシルオキシ基などが挙げられる。
Ｙは、Ｘ又は−［Ｏ−ＳｉＸ２］ｃ−Ｘで示される同一又は異種の基である。
【００１２】
また、ａは１，０００より大きくなると得られる皮膜の強度が不十分なものとなるので、０〜１，０００の正数（０又は０より大きく１，０００以下の正数）、好ましくは０〜２００の正数（０又は０より大きく２００以下の正数）とされ、ｂは１００未満では皮膜の柔軟性が乏しいものとなり、１０，０００より大きいとその引裂き強度が低下するので、１００〜１０，０００の正数、好ましくは１，０００〜５，０００の正数とされ、ｃは１〜１，０００の正数とされる。
【００１３】
また、架橋性の面から１分子中に少なくとも２個のケイ素原子に結合するヒドロキシル基を有する必要があり、その含有量は、ケイ素原子に結合する基中の０．０１〜５モル％、特に０．０３〜１モル％であることが好ましい。更に防汚性を付与するためにはケイ素原子に結合する１価有機基中にアルケニル基を１０モル％を超え４５モル％以下含有する必要がある。アルケニル基が１０モル％以下の場合には防汚性能が不足し、４５モル％より多くなるとゴム皮膜の強度が低下し、経時での耐久性が悪くなる。好ましくは１５〜４０モル％である。また、この場合、アルケニル基としてはビニル基が好ましく、両末端がヒドロキシル基で封鎖されていることが好ましい。
【００１４】
このようなオルガノポリシロキサンの具体例としては、下記に示すものが挙げられる。
【００１５】
【化１】
【化２】
【００１７】
このようなオルガノポリシロキサンは、公知の方法によって合成することができる。例えば、金属水酸化物のような触媒存在下にオクタメチルシクロテトラシロキサン、テトラメチルテトラビニルシクロテトラシロキサン等の環状シロキサンと、α，ω−ジヒドロキシシロキサンオリゴマー等とを平衡化反応させることにより得られる。また、この（Ａ）成分はエマルジョンの形態で使用されることが好ましいので、このものは公知の乳化重合法でエマルジョンとすればよく、従って、これはあらかじめ環状シロキサン或いはα，ω−ジヒドロキシシロキサンオリゴマー、α，ω−ジアルコキシシロキサンオリゴマー、アルコキシシラン等をアニオン系界面活性剤或いはカチオン系界面活性剤を用いて水中に乳化分散させた後、必要に応じて酸、アルカリ性物質等の触媒を添加して重合反応を行うことにより、容易に合成することができる。
【００１８】
ここで、上記アニオン系界面活性剤或いはカチオン系界面活性剤としては、特に制限はないが、アルキル硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキル硫酸塩、アルキルアミン塩酸塩、アルキルアミン酢酸塩などが例示される。この使用量としては、シロキサン量の０．１〜２０重量％程度である。
【００１９】
また、酸、アルカリ性物質等の触媒としては、硫酸、塩酸、リン酸、酢酸、ギ酸、乳酸、トリフロロ酢酸、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、アンモニアなどが例示され、これらは触媒量とすることができる。なお、界面活性剤としてアルキルベンゼンスルホン酸、アルキル硫酸、アルキルリン酸などの酸性物質を使用する場合には、触媒を用いる必要はない。
【００２０】
本発明に用いられる（Ｂ）成分のアミノ基含有オルガノアルコキシシランと酸無水物との反応生成物は、シリコーン皮膜と基材との密着性を向上させるための成分であり、アミノ基含有アルコキシシランとジカルボン酸無水物とを反応させたものであることが好ましい。
【００２１】
ここで、原料であるアミノ基含有アルコキシシランは、下記一般式：
Ａ（Ｒ）ｇＳｉ（ＯＲ）３−ｇ
［式中、Ｒは前記と同じであり、Ａは式−Ｒ１（ＮＨＲ１）ｈＮＨＲ２（式中、Ｒ１は同一又は異種の炭素数１〜６の２価炭化水素基であり、Ｒ２はＲ又は水素原子であり、ｈは０〜６の整数である。）で表されるアミノ含有基、ｇは０、１又は２である。］
で表されるものであり、具体的には下記に示すものが挙げられる。
【００２２】
（Ｃ２Ｈ５Ｏ）３ＳｉＣ３Ｈ６ＮＨ２ （Ｃ２Ｈ５Ｏ）２（ＣＨ３）ＳｉＣ３Ｈ６ＮＨ２
（ＣＨ３Ｏ）３ＳｉＣ３Ｈ６ＮＨ２ （ＣＨ３Ｏ）２（ＣＨ３）ＳｉＣ３Ｈ６ＮＨ２
（ＣＨ３Ｏ）３ＳｉＣ３Ｈ６ＮＨＣ２Ｈ４ＮＨ２
（ＣＨ３Ｏ）２（ＣＨ３）ＳｉＣ３Ｈ６ＮＨＣ２Ｈ４ＮＨ２
【００２３】
上記アミノ基含有アルコキシシランと反応させるためのジカルボン酸無水物としては、例えば、マレイン酸無水物、フタル酸無水物、コハク酸無水物、メチルコハク酸無水物、グルタル酸無水物、イタコン酸無水物等を挙げることができる。これらの中ではマレイン酸無水物が好ましい。
【００２４】
アミノ基含有オルガノアルコキシシランと酸無水物との反応は、アミノ基／酸無水物（モル比）が０．５〜２、特に０．７〜１．５となるような上記両者の配合比により、必要に応じて親水性有機溶剤中で室温或いは加温下に混合することで容易に実施することができる。この時の親水性有機溶剤としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、アセトニトリル、テトラヒドロフランなどが例示される。
なお、上記反応の際、密着性を更に向上させるためにエポキシ基やアミノ基を有するアルコキシシラン及びそれらの部分加水分解物を添加することは差し支えない。
【００２５】
（Ｂ）成分の配合量は、（Ａ）成分１００重量部に対して０．５〜２０重量部であり、０．５重量部より少ない場合には基材との密着性効果が弱くなり、２０重量部より多い場合には皮膜が硬く、脆いものとなる。より好ましくは、１〜１０重量部である。
【００２６】
なお、上述したように、親水性有機溶剤を用いてアミノ基含有オルガノアルコキシシランと酸無水物との反応を行った場合、（Ｂ）成分は上記反応溶液のまま使用することができる。
【００２７】
本発明に用いられる（Ｃ）成分のコロイダルシリカは、皮膜補強剤として添加するものである。コロイダルシリカとしては、市販のものを使用することも可能で、その種類に制限はないが、例えば粒径５〜５０ｎｍで、ナトリウム、アンモニウム、アルミニウムなどで安定化したものでよく、具体的にはスノーテックス（日産化学社製）、ルドックス（グレース社製）、シリカドール（日本化学工業社製）、アデライトＡＴ（旭電化工業社製）、カタロイドＳ（触媒化成工業社製）などが挙げられる。
【００２８】
上記（Ｃ）成分の平均粒子径は、２〜２００ｎｍ、特に５〜１００ｎｍが好適である。なお、（Ｃ）成分の配合量は、（Ａ）成分１００重量部に対して１〜５０重量部であり、１重量部未満では、十分な皮膜補強効果が得られず、配合効果が少ないものとなり、５０重量部より多い場合にはシリコーン皮膜が硬くてもろいものとなる。好ましくは３〜３０重量部である。
【００２９】
本発明においては、更に皮膜補強剤として、ポリシルセスキオキサンをコロイダルシリカと併用して添加することができる。ポリシルセスキオキサンとして具体的には、トリメトキシメチルシランの加水分解縮合物であるポリメチルシルセスキオキサン等が挙げられる。
【００３０】
ポリメチルシルセスキオキサンは、界面活性剤水溶液に縮合触媒として硫酸などの酸、又は水酸化カリウム等のアルカリ化合物を添加し、更にトリメトキシメチルシランを滴下、攪拌することでポリメチルシルセスキオキサンを含有した乳化物が得られる。この際、ポリシルセスキオキサンの架橋度を調整するためにアルコキシトリアルキルシラン、ジアルコキシジアルキルシラン、テトラアルコキシシランなどを添加することは差し支えない。また、ポリシルセスキオキサンの反応性を高めるためにビニル基、エポキシ基、アクリル基、又はメタクリル基などを有するトリアルコキシシランを添加することも差し支えない。
【００３１】
ポリシルセスキオキサンの配合量は、（Ａ）成分１００重量部に対し、好ましくは０〜５０重量部であり、更に好ましくは３〜３０重量部である。５０重量部より多い場合にはシリコーン皮膜が硬くてもろいものとなる場合がある。
【００３２】
本発明に用いられる（Ｄ）成分の硬化触媒は、本発明の組成物の成分を縮合反応により架橋硬化させるために配合するものであり、具体的には、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジオクテート、ジオクチルスズジラウレート、ジオクチルスズジバーサテート、ジオクチルスズジアセテート、ジブチルスズビスオレイルマレート、オクチル酸スズ、ステアリン酸亜鉛、オクチル酸亜鉛、酢酸亜鉛、オクチル酸鉄等の有機酸金属塩、ｎ−ヘキシルアミン、グアニジン等のアミン化合物などを挙げることができる。なお、これらの硬化触媒は、水溶性である場合を除き、予め界面活性剤を用いて水中に乳化分散したエマルジョンの形態にしておくことが望ましい。
【００３３】
（Ｄ）成分である硬化触媒の配合量は、（Ａ）成分１００重量部に対して０．０１〜１０重量部であり、０．０１重量部未満では本発明の組成物を十分に硬化させることができず、シリコーン皮膜の強度が低下し、１０重量部を超えると不揮発分として皮膜中に残存する触媒成分が皮膜特性を阻害する。好ましい範囲は、０．１〜５重量部である。
【００３４】
本発明のコーティング剤組成物は、上記（Ａ）〜（Ｄ）成分を必須成分とし、これら成分が水中に乳化分散されてなるエマルジョン形態を有するものである。ここで、エマルジョンを得るために、或いはエマルジョンを安定化するために、界面活性剤や水溶性高分子化合物を用いることができ、具体的には、例えばアルキル硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルリン酸塩等のアニオン系界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル等のノニオン系界面活性剤、第４級アンモニウム塩、アルキルアミン酢酸塩等のカチオン系界面活性剤、アルキルベタイン、アルキルイミダゾリン等の両性界面活性剤、ポリビニルアルコール等の水溶性高分子化合物等を挙げることができる。
【００３５】
なお、これら界面活性剤、水溶性高分子化合物のコーティング剤組成物中における含有量は、０．１〜２０重量％、特に１〜１０重量％が好ましい。
また、本発明のコーティング剤組成物は、このようにエマルジョン形態を有するものであるが、この場合、コーティング剤組成物中の固形分含量は、１〜７０重量％、特に５〜６０重量％であることが好ましい。
【００３６】
本発明において、コーティング剤組成物の調製方法としては特に限定されるものではなく、従来公知の方法により、上記各成分を界面活性剤や水溶性高分子化合物の存在下で水中に乳化分散することで調製することができる。
【００３７】
なお、本発明においては、コーティング処理時の作業性向上のため増粘剤などを添加して液粘度を調整することも可能である。その際の増粘剤としては、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸ソーダ、デンプン、カゼイン、酢酸セルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリビニルアルコール等が挙げられる。
【００３８】
本発明のコーティング剤組成物を基材にコーティング処理する方法については特に制限はないが、刷毛塗り、ロールコート、スプレー塗布、ナイフコート、浸漬塗布等の公知の方法により行うことができる。その後、水分を除去乾燥することにより、シリコーン皮膜が形成される。
【００３９】
本発明のコーティング剤組成物の応用例としては、建築外装塗料、橋梁、屋上やプラント用塗料及びカーテンやカーペット、衣類、テント、タープ等の防汚加工剤等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００４０】
【実施例】
以下、製造例と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％は重量％を示す。
【００４１】
［製造例１］
テトラメチルテトラビニルシクロテトラシロキサン２６８ｇ、オクタメチルシクロテトラシロキサン２３１ｇ、トリメトキシビニルシラン１ｇ、１０％ラウリル硫酸ナトリウム水溶液５０ｇ及び１０％ドデシルベンゼンスルホン酸水溶液５０ｇを２リットルポリエチレン製ビーカーに仕込み、ホモミキサーで均一に乳化した後、水４００ｇを徐々に加えて希釈し、圧力３００ｋｇ／ｃｍ２で高圧ホモジナイザーに２回通し、均一な白色エマルジョンを得た。このエマルジョンを攪拌装置、温度計、還流冷却器の付いた２リットルガラスフラスコに移し、５０℃で２４時間重合反応を行った後、１０℃で２４時間熟成してから１０％炭酸ナトリウム水溶液１２ｇでｐＨ６．２に中和した。このエマルジョンは１０５℃で３時間乾燥後の不揮発分が４５．３％で、エマルジョン中のオルガノポリシロキサンは非流動性の軟ゲル状のものであり、平均組成が［（ＣＨ３）（ＣＨ２＝ＣＨ）ＳｉＯ２／２］／［（ＣＨ３）２ＳｉＯ２／２］／［（ＣＨ２＝ＣＨ）ＳｉＯ３／２］＝５０／５０／０．１（モル比）で表される末端が水酸基で封鎖されたケイ素原子に結合した有機基中のビニル基含有率が２５．０４モル％のものであった。この様にして（Ａ）成分を４４．３％含有するエマルジョン「Ａ−１」を得た。
【００４２】
［製造例２］
テトラメチルテトラビニルシクロテトラシロキサン４１０ｇ、オクタメチルシクロテトラシロキサン８８ｇ、トリエトキシフェニルシラン１ｇ、１０％ラウリル硫酸ナトリウム水溶液５０ｇ及び１０％ドデシルベンゼンスルホン酸水溶液５０ｇを２リットルポリエチレン製ビーカーに仕込み、ホモミキサーで均一に乳化した後、水４００ｇを徐々に加えて希釈し、圧力３００ｋｇ／ｃｍ２で高圧ホモジナイザーに２回通し、均一な白色エマルジョンを得た。このエマルジョンを攪拌装置、温度計、還流冷却器の付いた２リットルガラスフラスコに移し、５０℃で２４時間重合反応を行った後、１０℃で２４時間熟成してから１０％炭酸ナトリウム水溶液１２ｇでｐＨ６．１に中和した。このエマルジョンは１０５℃で３時間乾燥後の不揮発分が４５．２％で、エマルジョン中のオルガノポリシロキサンは非流動性の軟ゲル状のものであり、平均組成が［（ＣＨ３）（ＣＨ２＝ＣＨ）ＳｉＯ２／２］／［（ＣＨ３）２ＳｉＯ２／２］／［（Ｃ６Ｈ５）ＳｉＯ３／２］＝８０／２０／０．１（モル比）で表される末端が水酸基で封鎖されたケイ素原子に結合した有機基中のビニル基含有率が３９．９８モル％のものであった。この様にして（Ａ）成分を４４．２％含有するエマルジョン「Ａ−２」を得た。
【００４３】
［製造例３］
テトラメチルテトラビニルシクロテトラシロキサン１１２ｇ、オクタメチルシクロテトラシロキサン３８７ｇ、トリメトキシビニルシラン１ｇ、１０％ラウリル硫酸ナトリウム水溶液５０ｇ及び１０％ドデシルベンゼンスルホン酸水溶液５０ｇを２リットルポリエチレン製ビーカーに仕込み、ホモミキサーで均一に乳化した後、水４００ｇを徐々に加えて希釈し、圧力３００ｋｇ／ｃｍ２で高圧ホモジナイザーに２回通し、均一な白色エマルジョンを得た。このエマルジョンを攪拌装置、温度計、還流冷却器の付いた２リットルガラスフラスコに移し、５０℃で２４時間重合反応を行った後、１０℃で２４時間熟成してから１０％炭酸ナトリウム水溶液１２ｇでｐＨ６．３に中和した。このエマルジョンは１０５℃で３時間乾燥後の不揮発分が４５．３％で、エマルジョン中のオルガノポリシロキサンは非流動性の軟ゲル状のものであり、平均組成が［（ＣＨ３）（ＣＨ２＝ＣＨ）ＳｉＯ２／２］／［（ＣＨ３）２ＳｉＯ２／２］／［（ＣＨ２＝ＣＨ）ＳｉＯ３／２］＝２０／８０／０．１（モル比）で表される末端が水酸基で封鎖されたケイ素原子に結合した有機基中のビニル基含有率が１０．０４モル％のものであった。この様にして（Ａ）成分を４４．３％含有するエマルジョン「Ａ−３」を得た。
【００４４】
［製造例４］
テトラメチルテトラビニルシクロテトラシロキサン４９９ｇ、トリメトキシビニルシラン１ｇ、１０％ラウリル硫酸ナトリウム水溶液５０ｇ及び１０％ドデシルベンゼンスルホン酸水溶液５０ｇを２リットルポリエチレン製ビーカーに仕込み、ホモミキサーで均一に乳化した後、水４００ｇを徐々に加えて希釈し、圧力３００ｋｇ／ｃｍ２で高圧ホモジナイザーに２回通し、均一な白色エマルジョンを得た。このエマルジョンを攪拌装置、温度計、還流冷却器の付いた２リットルガラスフラスコに移し、５０℃で２４時間重合反応を行った後、１０℃で２４時間熟成してから１０％炭酸ナトリウム水溶液１２ｇでｐＨ６．４に中和した。このエマルジョンは１０５℃で３時間乾燥後の不揮発分が４５．１％で、エマルジョン中のオルガノポリシロキサンは非流動性の軟ゲル状のものであり、平均組成が［（ＣＨ３）（ＣＨ２＝ＣＨ）ＳｉＯ２／２］／［（ＣＨ２＝ＣＨ）ＳｉＯ３／２］＝１００／０．１（モル比）で表される末端が水酸基で封鎖されたケイ素原子に結合した有機基中のビニル基含有率が５０．０２モル％ものであった。この様にして（Ａ）成分を４４．１％含有するエマルジョン「Ａ−４」を得た。
【００４５】
［製造例５］
オクタメチルシクロテトラシロキサン４９９ｇ、トリメトキシビニルシラン１ｇ、１０％ラウリル硫酸ナトリウム水溶液５０ｇ及び１０％ドデシルベンゼンスルホン酸水溶液５０ｇを２リットルポリエチレン製ビーカーに仕込み、ホモミキサーで均一に乳化した後、水４００ｇを徐々に加えて希釈し、圧力３００ｋｇ／ｃｍ２で高圧ホモジナイザーに２回通し、均一な白色エマルジョンを得た。このエマルジョンを攪拌装置、温度計、還流冷却器の付いた２リットルガラスフラスコに移し、５０℃で２４時間重合反応を行った後、１０℃で２４時間熟成してから１０％炭酸ナトリウム水溶液１２ｇでｐＨ６．２に中和した。このエマルジョンは１０５℃で３時間乾燥後の不揮発分が４５．５％で、エマルジョン中のオルガノポリシロキサンは非流動性の軟ゲル状のものであり、平均組成が［（ＣＨ３）２ＳｉＯ２／２］／［（ＣＨ２＝ＣＨ）ＳｉＯ３／２］＝１００／０．１（モル比）で表される末端が水酸基で封鎖されたケイ素原子に結合した有機基中のビニル基含有率が０．０５モル％のものであった。この様にして（Ａ）成分を４４．５％含有するエマルジョン「Ａ−５」を得た。
【００４６】
［製造例６］
マレイン酸無水物１５４ｇをエタノール５００ｇに溶解した後、３−アミノプロピルトリエトキシシラン３４６ｇを室温下１時間で滴下し、更に８０℃でエタノール還流下２４時間反応を行い、淡黄色透明な（Ｂ）成分を５０％含有する溶液「Ｂ−１」を得た。この溶液は、１０５℃で３時間乾燥後の不揮発分が４５．１％であり、溶液中の反応生成物は、ＩＲ、ＧＣ、ＮＭＲ、ＧＣＭＳ等の機器分析を行なったところ、約６０モル％が下記式で示されるものの混合物であり、残りの約４０モル％がそれらから誘導されたオリゴマーであった。
（Ｃ２Ｈ５Ｏ）３ＳｉＣ３Ｈ６−ＮＨＣＯ−ＣＨ＝ＣＨＣＯＯＨ、
（Ｃ２Ｈ５Ｏ）３ＳｉＣ３Ｈ６ＮＨ３ ＋−ＯＣＯＣＨ＝ＣＨＣＯＯＣ２Ｈ５
【００４７】
［製造例７］
ジオクチルスズジラウレート３００ｇとポリオキシエチレンラウリルエーテル（ＥＯ１０モル付加物）５０ｇを２リットルポリエチレン製ビーカーに仕込み、ホモミキサーで均一に混合した後、水６５０ｇを徐々に加えて水中に乳化分散させ、次いで圧力３００ｋｇ／ｃｍ２で高圧ホモジナイザーに２回通し、（Ｄ）成分を３０％含有するエマルジョン「Ｄ−１」を得た。
【００４８】
［実施例１〜３、比較例１，２］
上記製造例で得られた（Ａ），（Ｂ）及び（Ｄ）成分と、（Ｃ）成分としてコロイダルシリカ（日産化学社製スノーテックスＣ：有効成分２０％）「Ｃ−１」を表１に示す純分配合組成で用いて、各シリコーンエマルジョン組成物を得た。このシリコーンエマルジョン組成物を室温で７２時間乾燥させて、厚さ約０．７ｍｍのゴムシートを作製し、ＪＩＳ Ｋ−６２４９に準じて引っ張り強度、伸びを測定し、結果を表１に示した。
【００４９】
更に、このシリコーンエマルジョン組成物をガラス板に塗布し、室温で７２時間乾燥させて供試用の処理ガラス板を作製した。この処理ガラス板におけるガラス板と皮膜の密着性を爪で擦って下記基準で評価し、結果を表１に示した。
○：爪で擦っても皮膜剥離、傷つきなし
△：爪で擦っても皮膜剥離はないが傷つきはあり
×：爪で擦ると皮膜剥離あり
【００５０】
また、この処理ガラス板を信越化学工業（株）シリコーン電子材料技術研究所（群馬県碓氷郡松井田町）敷地内に設置した屋外曝露台（４５度傾斜）に取り付け、６ヶ月にわたり屋外曝露することにより、６ヶ月後の表面の汚れ性を下記の基準で目視評価し、結果を表１に示した。
○：汚れ付着ほとんどなし、 △：汚れ付着若干あり、 ×：汚れ付着大
【００５１】
【表１】
【発明の効果】
本発明の防汚性コーティング剤組成物でコーティング処理した皮膜は、基材への密着性が良好であると同時に、汚れが付着しにくいものである。
Claims (1)
- （Ａ）１分子中にケイ素原子に結合するヒドロキシル基を少なくとも２個有し、ケイ素原子に結合する１価有機基中にアルケニル基を１０モル％を超え４５モル％以下含有するオルガノポリシロキサン １００重量部
（Ｂ）アミノ基含有オルガノアルコキシシランと酸無水物との反応生成物０．５〜２０重量部
（Ｃ）コロイダルシリカ １〜５０重量部
（Ｄ）硬化触媒 ０．０１〜１０重量部
を含有し、これら成分が水中に乳化分散されてなることを特徴とする防汚性コーティング剤組成物。
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