JP2005219267A - Anti-staining film material - Google Patents

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Yasuhiro Iwashige
安泰 岩重
Makoto Yoshida
吉田  誠
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Kazari Ichi Co Ltd
Teijin Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an anti-staining film material excellent in anti-staining properties, light transmissivity, flexibility and abrasion resistance by coating a fiber base material with a thermoplastic resin such as a fluoroplastic resin, an acrylic resin or the like. <P>SOLUTION: The anti-staining film material is constituted by combounding the fiber base material and a silane type coating agent and cured/solidfied by the catalytic action of the silane type coating agent. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、繊維基材に樹脂およびシラン系コート剤を固着させた、長期間にわたる良好な防汚性と耐摩耗性、そして良好な光透過性、撥水性、柔軟性、耐摩耗性を付与した防汚性膜材に関するものであり、中・大型テント用シート、軒出しテント用シート、装飾用テントシート、建築物テント用シート、建築工事用シート、テント倉庫用シート、自動車用幌シート、フレキシブルコンテナ用シート、看板用バックリット用シート、ターポリン用シートとして有用な防汚性膜材に関するものである。   The present invention provides a long-term antifouling property and abrasion resistance, and good light transmission, water repellency, flexibility, and abrasion resistance, in which a resin and a silane coating agent are fixed to a fiber base material. Anti-fouling film material, medium and large tent sheet, eaves tent sheet, decorative tent sheet, building tent sheet, building work sheet, tent warehouse sheet, automobile hood sheet, The present invention relates to an antifouling film material useful as a flexible container sheet, a signboard backlit sheet, and a tarpaulin sheet.

従来、低コストで加工性などの取り扱いが良く、高周波ウェルダー溶着縫製が容易であるなどの様々な長所を有する軟質塩化ビニル系樹脂を繊維基材に塗布した膜材が提案されているが、塩化ビニル系樹脂の柔軟性を改善するために配合する各種可塑剤が膜材表面に移行し、粘着性を増すために汚れが付着し易くなり、除去しにくくなる問題があった。
かかる欠点を改善するために、特開平11−291415号公報(特許文献1)記載のごとく、繊維基材に軟質塩化ビニル系樹脂を塗布し、接着剤を介してさらにフッ化ビニリデン樹脂を被覆加工して接合時の接着性、防汚性を改善した膜材が提案されているが、樹脂を積層させることによる膜材の柔軟性や光透過性が不十分であり、さらにコスト高となる問題があった。
また、特開平10−202800号公報(特許文献2)では、繊維基材にアクリル系樹脂およびウレタン樹脂を塗布し、耐水性を改善しているが、撥水性が不十分であるために雨筋汚れの付着が懸念され、十分な防汚性が得られない問題があった。また、難燃性付与のため、ウレタン樹脂中に難燃剤を混合しているが、環境負荷が高いという問題があった。
Conventionally, a film material in which a soft vinyl chloride resin having various advantages such as low cost, easy handling such as workability, and easy high-frequency welder welding is applied to a fiber base has been proposed. Various plasticizers blended to improve the flexibility of the vinyl-based resin migrate to the surface of the film material, and there is a problem that dirt tends to adhere to increase adhesion, making it difficult to remove.
In order to remedy such drawbacks, as described in JP-A-11-291415 (Patent Document 1), a soft vinyl chloride resin is applied to a fiber base material and further coated with vinylidene fluoride resin via an adhesive. However, film materials with improved adhesion and antifouling properties have been proposed, but the flexibility and light transmission of the film material due to the lamination of the resin is insufficient, and the cost increases. was there.
In JP-A-10-202800 (Patent Document 2), an acrylic resin and a urethane resin are applied to a fiber base material to improve water resistance. There was a problem that the adhesion of dirt was concerned and sufficient antifouling property could not be obtained. Moreover, in order to impart flame retardancy, a flame retardant is mixed in the urethane resin, but there is a problem that the environmental load is high.

テントなどに代表される膜材は、長期間の屋外使用により大気中の煤煙や塵埃などの汚れの付着により美観を損ねるため、防汚性が必要であり、種々の形態で様々な場所で用いられるために柔軟性も必要となる。最近は、屋外スポーツ施設などでの採光性を向上して、明るい雰囲気での各種スポーツの実施、温調費用の節減、天然芝の生育などが要求され、十分な光透過性が要求されている。さらに、テントなどの清掃ときに懸念される膜材表面の,摩耗による寿命短縮などの解決のため、膜材表面の耐摩耗性向上も急務である。   Membrane materials represented by tents, etc. need to be antifouling because they lose their aesthetics due to the attachment of dirt such as smoke and dust in the atmosphere due to long-term outdoor use, and they are used in various places in various forms. Flexibility is also required to Recently, it has been required to improve daylighting in outdoor sports facilities, etc., to implement various sports in a bright atmosphere, reduce temperature control costs, grow natural turf, etc., and have sufficient light transmittance. . In addition, there is an urgent need to improve the wear resistance of the film material surface in order to solve the problem of shortening the life of the film material surface, which is a concern when cleaning tents and the like.

特開平11−291415号公報JP 11-291415 A 特開平10−202800号公報JP-A-10-202800

本発明は、かかる従来技術の背景に鑑み、繊維基材にフッ素系樹脂、アクリル樹脂などの熱可塑性樹脂を塗布することにより懸念される防汚性の低下や繊維基材の従来持っている柔軟性の低下や光透過性の低下を改善した膜材を提供するものである。   In view of the background of such prior art, the present invention has a problem of deterioration of antifouling property caused by applying a thermoplastic resin such as a fluorine-based resin or an acrylic resin to a fiber base material, and the conventional flexibility of the fiber base material. The film | membrane material which improved the fall of property and the fall of the light transmittance is provided.

本発明は、繊維基材と樹脂、および下記式1で示される化合物(以下「化合物1」ともいう)を主成分とするシラン系コート剤が複合されてなり、かつ該シラン系コート剤が触媒の作用により硬化・固化されていることを特徴とする防汚性膜材に関する。


The present invention is a composite of a fiber base material, a resin, and a silane-based coating agent composed mainly of a compound represented by the following formula 1 (hereinafter also referred to as “compound 1”), and the silane-based coating agent is a catalyst. It is related with the antifouling film | membrane material characterized by being hardened and solidified by the effect | action of.


Figure 2005219267
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(式1において、R1,R2,R3およびR4はそれぞれ同一または異なり、水素原子または炭素数が1〜4のアルキル基であり、nは2〜10の数を示す。) (In Formula 1, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are the same or different, and are a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and n represents a number of 2 to 10)

本発明のコート剤を用いた防汚性膜材は、撥水性であるので、特に屋外で用いた場合、雨水による水垢の付着や雨筋などを残さないため、長期間にわたって防汚効果を持続することができる。また、防汚性に加えて、光透過性、柔軟性、耐摩耗性も同ときに付与することが可能になり、膜材の多機能化を可能にするものである。   Since the antifouling film material using the coating agent of the present invention is water-repellent, it keeps the antifouling effect for a long period of time, especially when used outdoors, because it does not leave scale deposits or rain streaks due to rainwater. can do. Further, in addition to the antifouling property, it is possible to impart light transmittance, flexibility and wear resistance at the same time, thereby enabling the multifunctional film material.

本発明では、上記式1に示したとおり、ケイ素原子の4個の置換基のうち、1個が加水分解不可能な置換基で置換されたものを繰り返し単位として含む化合物によって繊維基材をコートすることにより、従来技術に見られる課題を解決したものである。式1の化合物は、従来より使用されているテトラアルコキシシランと比較して、隣接するケイ素原子との間で、強固なシロキサン結合の数が1つ足りないが、その分、未反応な結合が、いわば「宙ぶらりん」の形で残るため、コート膜の柔軟性を維持でき、そして結果的には膜材の柔軟性を維持できるのである。
また、式1中のR4は、式1の化合物がその後の加水分解・重縮合反応を受けても、加水分解されないため、製造されるコート膜に有機性を与え、そして結果的には膜材に有機性、すなわち撥水性を与えることになる。
In the present invention, as shown in the above formula 1, the fiber substrate is coated with a compound containing as a repeating unit one of the four substituents of the silicon atom that is substituted with a non-hydrolyzable substituent. By doing so, the problems found in the prior art are solved. The compound of the formula 1 has less than one strong siloxane bond with the adjacent silicon atom as compared with the conventionally used tetraalkoxysilane, but there is an unreacted bond correspondingly. In other words, since it remains in the form of “dangling”, the flexibility of the coating film can be maintained, and as a result, the flexibility of the film material can be maintained.
Further, R 4 in Formula 1 does not hydrolyze even if the compound of Formula 1 undergoes the subsequent hydrolysis / polycondensation reaction, so that organicity is imparted to the manufactured coating film, and as a result, the film The material is organic, that is, water-repellent.

以上のように、安価であるがしかし無機性が強いテトラアルコキシシランと比較しても、式1の化合物を得るための原料(単量体)は同程度の安さで購入できる。したがって、式1の化合物を用いることにより、あえて高価ないわゆるシランカップリング剤を併用しなくとも、十分に有機性を持ち、かつ十分な強度を持った膜を有する膜材を製造することができる。このように、本発明は、上記目的を達成するため、式1で示される化合物を使用することに特徴を有する。   As described above, the raw material (monomer) for obtaining the compound of Formula 1 can be purchased at a similar level compared with tetraalkoxysilane which is inexpensive but has strong inorganic properties. Therefore, by using the compound of Formula 1, it is possible to produce a film material having a film having sufficient organicity and sufficient strength without using an expensive so-called silane coupling agent. . As described above, the present invention is characterized by using the compound represented by the formula 1 in order to achieve the above object.

本発明では、不織布や織物などの布素材に代表される繊維基材および樹脂層と、式1で示される化合物を主成分とするコート剤を塗布し、触媒の作用でこれを硬化・固化させ、繊維基材、樹脂層およびコート剤を一体に複合化したものである。
式1におけるR1,R2,R3およびR4は、それぞれ同一または異なっても良い、水素原子または炭素数が1〜4のアルキル基であり、nは2〜10の数である。
かかる化合物1は、単量体(アルキルトリアルコキシシラン、例えば、メチルトリメトキシシラン)を縮合することにより得ることができる。主鎖の繰り返しがn=2〜10あるのは、n=1、すなわち単量体を用いると、ポリマー化に時間が掛かかり、短時間で十分な強度を持ったコート膜を製造することが困難となる面があるからである。しかしながら、nが11以上となると、繊維基材に塗布したときに、繊維基材上でのポリマー化のためのアルコキシ基などの数が不足して、十分な強度を持ったコート膜を製造することが困難になる。したがって、本発明においては、式1の化合物は、n=2〜10、中でもn=2〜8の縮合体である。
In the present invention, a fiber base material and a resin layer typified by a cloth material such as a nonwoven fabric or a woven fabric, and a coating agent mainly composed of a compound represented by Formula 1 are applied, and this is cured and solidified by the action of a catalyst. The fiber base material, the resin layer, and the coating agent are integrally combined.
R 1 , R 2 , R 3 and R 4 in Formula 1 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and n is a number from 2 to 10.
Such a compound 1 can be obtained by condensing a monomer (alkyltrialkoxysilane, for example, methyltrimethoxysilane). The main chain repeats are n = 2 to 10. When n = 1, that is, when a monomer is used, it takes a long time to polymerize, and a coat film having sufficient strength can be produced in a short time. This is because there are difficult aspects. However, when n is 11 or more, the number of alkoxy groups for polymerization on the fiber substrate is insufficient when applied to the fiber substrate, and a coated film having sufficient strength is produced. It becomes difficult. Therefore, in the present invention, the compound of formula 1 is a condensate of n = 2 to 10, especially n = 2 to 8.

なお、一般に単量体から式1でnが2以上の縮合体を合成する場合、その重合度を正確に制御することは、技術的にいって、事実上不可能である。したがって、本発明でn=2〜10、さらに好ましくはn=2〜8のものを使用するとの意味は、重合度の分布から見て、主としてnが2〜10、好ましくは主として2〜8のものが含まれているようなコート剤を使用することに他ならず、例えばnが11以上である化合物が含まれていたとしても、差し支えない。   In general, when synthesizing a condensate of formula 1 and n of 2 or more from a monomer, it is technically impossible to accurately control the degree of polymerization. Therefore, in the present invention, the meaning of using n = 2 to 10, more preferably n = 2 to 8, means that n is mainly 2 to 10, preferably mainly 2 to 8 in view of the degree of polymerization distribution. For example, it is possible to use a coating agent in which a compound is contained. For example, a compound having n of 11 or more may be contained.

式1で示される化合物としては、具体的に、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、エチルトリプロポキシシランなどの単量体の縮合体を例示できる。なお、式1の化合物は、かかる単量体の1種類のみを縮合したものであっても、また上記例示した単量体の2種類以上を縮合したものであっても良い。   Specific examples of the compound represented by Formula 1 include methyltrimethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, propyltrimethoxysilane, butyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltriethoxysilane, propyltriethoxysilane, butyltrimethoxysilane. Examples include condensates of monomers such as ethoxysilane, methyltripropoxysilane, and ethyltripropoxysilane. In addition, the compound of Formula 1 may be a product obtained by condensing only one kind of such a monomer, or may be a product obtained by condensing two or more kinds of the above exemplified monomers.

なお、式1の化合物における加水分解不可能な置換基(R4)の第一義的な役割は、コート膜に柔軟性を与えることにあるが、同時にコート膜に撥水性を付与するのであれば、R4はアルキル基とすることが好ましい。一般に、有機性置換基は、炭素数が増えるほど、有機性すなわち撥水性が増加するが、炭素数があまり大きくなると、立体障害によりコート膜内に歪が生じて膜の強度低下の原因となる。したがって、アルキル基の炭素数や式1の化合物(縮合体)を構成する各単量体の種類・量は、本明細書の実施例などを参照しつつ、予備的な製造試験を行うなどして決定することが好ましい。R4のアルキル基の炭素数は、通常、1〜4である。もっとも、コート膜への撥水性の付与は、後述する式2で表される化合物(トリアルコキシシラン類)および/または式3で表される化合物(ジアルコキシシラン類)を添加することによっても達成可能であるため、この場合は、式1の化合物におけるR4をアルキル基とすることが必須というわけではなく、水素原子であってもよい。 The primary role of the non-hydrolyzable substituent (R 4 ) in the compound of formula 1 is to impart flexibility to the coating film, but at the same time, to impart water repellency to the coating film. For example, R 4 is preferably an alkyl group. In general, as the number of carbon atoms increases, the organic substituent increases in organic properties, that is, water repellency. However, if the carbon number is too large, distortion occurs in the coating film due to steric hindrance, which causes a decrease in film strength. . Therefore, the number of carbon atoms in the alkyl group and the type and amount of each monomer constituting the compound of formula 1 (condensate) are determined by conducting preliminary production tests while referring to the examples of this specification. Is preferably determined. The carbon number of the alkyl group of R 4 is usually 1-4. However, imparting water repellency to the coating film can also be achieved by adding a compound represented by formula 2 (trialkoxysilanes) and / or a compound represented by formula 3 (dialkoxysilanes) described later. In this case, it is not essential that R 4 in the compound of Formula 1 is an alkyl group, and it may be a hydrogen atom.

本発明では、式1の化合物に加え、下記式2の化合物(以下「化合物2」ともいう)および/または下記式3の化合物(以下「化合物3」ともいう)を含むコート剤を用いることができる。   In the present invention, in addition to the compound of the formula 1, a coating agent containing a compound of the following formula 2 (hereinafter also referred to as “compound 2”) and / or a compound of the following formula 3 (hereinafter also referred to as “compound 3”) is used. it can.

Figure 2005219267
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(式2において、R5,R6およびR7はそれぞれ同一または異なり、水素原子、アルキル基またはアルケニル基であり、R8はその分子内にエポキシ基またはグリシジル基を含んでいても良い、アルキル基、アルケニル基またはフェニル基である。) (In Formula 2, R 5 , R 6 and R 7 are the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkyl group or an alkenyl group, and R 8 is an alkyl which may contain an epoxy group or a glycidyl group in the molecule. Group, alkenyl group or phenyl group.)

Figure 2005219267
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(式3において、R9およびR11はそれぞれ同一または異なった、水素原子、アルキル基またはアルケニル基であり、R10およびR12はその分子内にエポキシ基またはグリシジル基を含んでいても良い、アルキル基、アルケニル基またはフェニル基である。) (In Formula 3, R 9 and R 11 are the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkyl group or an alkenyl group, and R 10 and R 12 may contain an epoxy group or a glycidyl group in the molecule. An alkyl group, an alkenyl group or a phenyl group.)

ここで、式2の化合物は、かかる単量体の2種以上であっても良い。また、式2の化合物は、かかる単量体の1種または2種以上を縮合した、2分子以上の縮合体であっても良い。ただし、式1に示す化合物は除く。
本発明では、式1の化合物に加え、上記式2の化合物を含むコート剤を使用することにより、これを使用せずに製造した膜材に比べて、式2の化合物が有する有機性などの性質を新たに付与したり、または、有機性などの性質を増加することが可能である。かかる目的で加えられる式2の化合物は、4個の置換基のうち、3個が加水分解可能な置換基であり、残り1個が加水分解不可能な置換基から成り立つ化合物である。
式2において、R5,R6およびR7は、それぞれ同一または異なっていても良い、水素原子または炭素数1〜10のアルキル基もしくはアルケニル基であり、R8は、その分子内にエポキシ基またはグリシジル基を含んでいても良い、炭素数が1〜10のアルキル基、アルケニル基またはフェニル基である。
Here, the compound of Formula 2 may be two or more of such monomers. Moreover, the compound of Formula 2 may be a condensate of two or more molecules obtained by condensing one or more of such monomers. However, the compound shown in Formula 1 is excluded.
In the present invention, by using a coating agent containing the compound of the above formula 2 in addition to the compound of the formula 1, the organic compound etc. possessed by the compound of the formula 2 can be compared with the film material produced without using it. It is possible to newly impart properties or increase properties such as organic properties. The compound of the formula 2 added for this purpose is a compound consisting of 4 substituents, in which 3 are hydrolyzable substituents and the remaining 1 is non-hydrolyzable substituents.
In Formula 2, R 5 , R 6 and R 7 may be the same or different and each is a hydrogen atom or an alkyl or alkenyl group having 1 to 10 carbon atoms, and R 8 is an epoxy group in the molecule. Or it is a C1-C10 alkyl group, alkenyl group, or phenyl group which may contain the glycidyl group.

式2で示される化合物としては、具体的に、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、フェニ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-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、アミノプロピルトリメトキシシラン、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、メチルトリエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、γ−(メタクリロキシプロピル)トリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリス(βメトキシエトキシ)シランなどの単量体や、ビニルトリメトキシシラン、フェニ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-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、アミノプロピルトリメトキシシラン、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、ビニルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、γ−(メタクリロキシプロピル)トリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリス(βメトキシエトキシ)シランなどの2〜10分子程度の縮合体を例示できる。   Specific examples of the compound represented by Formula 2 include methyltrimethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, propyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, γ- (methacryloxypropyl) trimethoxysilane, γ -Glycidoxypropyltrimethoxysilane, aminopropyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltriethoxysilane, propyltriethoxysilane, vinyltriethoxysilane, phenyl Single quantities of triethoxysilane, γ- (methacryloxypropyl) triethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, aminopropyltriethoxysilane, vinyltris (βmethoxyethoxy) silane Body, vinyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, γ- (methacryloxypropyl) trimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, aminopropyltrimethoxysilane, β- (3,4 epoxy cyclohexyl) ethyl Trimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, phenyltriethoxysilane, γ- (methacryloxypropyl) triethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, aminopropyltriethoxysilane, vinyltris (βmethoxyethoxy) silane, etc. A condensate of about 2 to 10 molecules can be exemplified.

また、本発明では、式1の化合物を含むコート剤に加え、また、式1の化合物および式2の化合物の両方を含むコート剤に加え、さらに、上記式3の化合物を添加したコート剤を使用することによって、これを使用せずに製造した膜材に比べて、式3の化合物が有する有機性などの性質を新たに付与したり、または、有機性などの性質を増加することが可能である。   Further, in the present invention, in addition to the coating agent containing the compound of formula 1, in addition to the coating agent containing both the compound of formula 1 and the compound of formula 2, a coating agent to which the compound of formula 3 is further added By using it, it is possible to add new properties such as organic properties of the compound of formula 3 or increase the properties such as organic properties compared to membrane materials produced without using them. It is.

式3の化合物は、4個の置換基のうち、2個が加水分解可能な置換基であり、他の2個が加水分解不可能な置換基から成り立つ化合物である。式3において、R9およびR11は、それぞれ同一または異なっていても良い、水素原子または炭素数1〜10のアルキル基またはアルケニル基であり、R10およびR12は、その分子内にエポキシ基またはグリシジル基を含んでいても良い、炭素数が1〜10のアルキル基、アルケニル基またはフェニル基である。 The compound of the formula 3 is a compound composed of 4 substituents, 2 of which are hydrolyzable substituents and the other 2 of which are non-hydrolyzable substituents. In Formula 3, R 9 and R 11 may be the same or different and each is a hydrogen atom, an alkyl group or an alkenyl group having 1 to 10 carbon atoms, and R 10 and R 12 are epoxy groups in the molecule. Or it is a C1-C10 alkyl group, alkenyl group, or phenyl group which may contain the glycidyl group.

式3で示される化合物としては、具体的に、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、メチルビニルジメトキシシラン、メチルビニルジエトキシシランなどや、これらの2〜10分子程度の縮合体を例示できる。なお、式3の化合物は、かかる単量体の2種以上であっても良く、また2分子以上の縮合体を使用する場合にも、かかる単量体の2種以上の縮合体であっても良い。   Specific examples of the compound represented by Formula 3 include dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, methylvinyldimethoxysilane, and methylvinyldiethoxysilane. And a condensate of about 2 to 10 molecules thereof. In addition, the compound of Formula 3 may be two or more kinds of such monomers, and also when two or more molecules of condensate are used, it is two or more kinds of condensates of such monomers. Also good.

上記したような、式2の化合物または式3の化合物のいずれかをコート剤に添加することで、コート膜の有機性を増加できるが、式2および式3の化合物の両者をコート剤に添加すれば、コート膜の有機性をさらに向上させ、結果的に膜材の撥水性などをさらに向上できる。
式2の化合物および/または式3の化合物は、コート剤の主成分である、上記式1で示される化合物に対し、一般的には総量が50重量%を超えない範囲にてコート剤に添加することが好ましい。両者(化合物2〜3)の合計添加量がこの範囲を超えると、コート剤を繊維基材に塗布したときに、主成分である式1の化合物との間でうまく結合せず、コート膜の強度が不十分となる可能性があるからである。したがって、実際に式2の化合物および/または式3の化合物を添加する場合には、添加量に依存してコート膜の強度が低下することを想定し、本明細書の実施例を参照しつつ、予備的な製造試験を行うなどして、目的を達成し得る添加量の範囲を明らかにしたうえで、添加を最小限に抑えるようにすることが好ましい。
Adding either the compound of formula 2 or the compound of formula 3 to the coating agent as described above can increase the organicity of the coating film, but both the compound of formula 2 and formula 3 are added to the coating agent. In this case, the organic property of the coating film can be further improved, and as a result, the water repellency of the film material can be further improved.
The compound of formula 2 and / or the compound of formula 3 is generally added to the coating agent in a range where the total amount does not exceed 50% by weight relative to the compound represented by the above formula 1, which is the main component of the coating agent. It is preferable to do. When the total addition amount of both (compounds 2 to 3) exceeds this range, when the coating agent is applied to the fiber substrate, it does not bind well with the compound of formula 1 as the main component, and the coating film This is because the strength may be insufficient. Therefore, when the compound of Formula 2 and / or the compound of Formula 3 is actually added, it is assumed that the strength of the coat film is lowered depending on the addition amount, and referring to the examples of the present specification. It is preferable to make the addition to a minimum after clarifying the range of the addition amount that can achieve the object by conducting a preliminary production test.

なお、式2の化合物および式3の化合物における加水分解不可能な置換基(R8、R10、R12)の第一義的な役割は、コート膜に柔軟性を与えることにあるが、これらはアルキル基などの有機性置換であるため、同ときにコート膜に撥水性を付与する役割をも果たす。一般に、有機性置換基は、炭素数が増えるほど、有機性、すなわち撥水性が増加するが、炭素数があまり大きくなると、立体障害によりコート膜内に歪が生じて膜の強度低下の原因となる。したがって、有機性置換基の炭素数や式2および/または式3の化合物(縮合体を含む)を構成する各単量体の種類・量は、本明細書の実施例などを参照しつつ、予備的な製造試験を行うなどして決定することが好ましい。 The primary role of the non-hydrolyzable substituents (R 8 , R 10 , R 12 ) in the compound of formula 2 and the compound of formula 3 is to give flexibility to the coat film. Since these are organic substitutions such as alkyl groups, they also serve to impart water repellency to the coating film at the same time. In general, the organic substituent increases as the number of carbon atoms increases, that is, the water repellency increases.However, if the carbon number is too large, distortion occurs in the coating film due to steric hindrance, which causes a decrease in film strength. Become. Therefore, the number of carbon atoms of the organic substituent and the type and amount of each monomer constituting the compound of Formula 2 and / or Formula 3 (including the condensate) are referred to the examples in this specification, etc. It is preferable to determine by performing a preliminary production test.

耐熱性・耐摩耗性の強いシロキサン結合は、一方でいわゆる「硬い」結合でもある。この「硬さ」のため、織物などの繊維基材に塗布すると、該基材に耐摩耗性を付与できるわけである。しかし、織物などの繊維基材は柔軟性を有することが特徴であり、膜材には、時としてその素材である繊維などと同様な柔軟性が求められる。
従来から一般に用いられているゾル・ゲルコート剤は、出発原料にテトラアルコキシシラン[Si(OR)4]やそのオリゴマー体が用いられる。このものを完全に加水分解反応[下記反応式1における(1)〜(3)]させてコート膜を形成させると、ケイ素原子の4個の結合全てが硬いシロキサン結合のネットワークを形成し、セラミックと同様に硬いが、しかし、柔軟性に欠けた脆い膜となってしまうため、繊維などの柔軟性を生かした膜材を製造することは事実上不可能であった。
しかしながら、本発明は、ケイ素原子の4個の置換基のうち、1個が加水分解されない式1の化合物をコート剤の主成分に用い、しかも該コート剤との相性が良く、繊維基材の柔軟性を損なわない樹脂を選択し、さらに繊維基材へのコート剤と樹脂との付着方法を適正化することで、この課題を解決したものである。
また、本発明では、加水分解されない置換基をそれぞれ1個または2個有する式2の化合物と式3の化合物をコート剤に添加することにより、さらに柔軟性などを増すことが可能となる。
On the other hand, siloxane bonds with strong heat resistance and wear resistance are also so-called “hard” bonds. Because of this “hardness”, when applied to a fiber substrate such as a woven fabric, the substrate can be given abrasion resistance. However, fiber base materials such as woven fabrics are characterized by flexibility, and membrane materials are sometimes required to have flexibility similar to that of the fibers that are the materials.
Conventionally used sol / gel coating agents generally use tetraalkoxysilane [Si (OR) 4 ] or an oligomer thereof as a starting material. When this is completely hydrolyzed [(1) to (3) in the following reaction formula 1] to form a coat film, all four bonds of silicon atoms form a network of hard siloxane bonds, and ceramic However, since it becomes a brittle film lacking flexibility, it is practically impossible to produce a film material utilizing flexibility such as fibers.
However, the present invention uses a compound of formula 1 in which one of the four substituents of the silicon atom is not hydrolyzed as a main component of the coating agent, and has good compatibility with the coating agent. This problem has been solved by selecting a resin that does not impair flexibility, and further optimizing the method of attaching the coating agent to the fiber base material and the resin.
In the present invention, the flexibility and the like can be further increased by adding the compound of formula 2 and the compound of formula 3 each having one or two substituents that are not hydrolyzed to the coating agent.

以上の式1で示される化合物(化合物2〜3を含む、以下同じ)を硬化・固化させる触媒としては、一般に用いられている触媒が特別の制限なしに使用可能である。例えば、酸触媒であれば、塩酸、硝酸、硫酸、リン酸、ギ酸または酢酸などを例示できる。塩基触媒であれば、アンモニア、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化2−ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウム、エタノールアミン、ジエタノールアミンまたはトリエタノールアミンなどが例示できる。これら通常の触媒を用いる場合は、式1の化合物を硬化・固化させるため、反応水を共存させる。   As a catalyst for curing and solidifying the compound represented by the above formula 1 (including compounds 2 to 3, the same applies hereinafter), a commonly used catalyst can be used without any particular limitation. For example, hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, formic acid or acetic acid can be exemplified as an acid catalyst. Examples of the base catalyst include ammonia, tetramethylammonium hydroxide, 2-hydroxyethyltrimethylammonium hydroxide, ethanolamine, diethanolamine, and triethanolamine. When these ordinary catalysts are used, reaction water is allowed to coexist in order to cure and solidify the compound of Formula 1.

本発明にて塗布するコート剤は、このように、式1の化合物(化合物2〜3を含む)、触媒および反応水を含むものである。通常使用する場合には特に問題は生じないが、これを長期保存する場合、反応水によってコート剤がゲル化し易い、という課題を生じる。これを解決するためには、上記したような通常の触媒ではなく、触媒として加水分解可能な有機金属化合物を用いると良い。加水分解可能な有機金属化合物を使用すれば、反応水を共存させる必要はなくなり、長期保存安定性のため好ましくなる。   The coating agent applied in the present invention thus contains the compound of formula 1 (including compounds 2 to 3), a catalyst, and reaction water. In normal use, there is no particular problem, but when it is stored for a long period of time, there is a problem that the coating agent is easily gelled by the reaction water. In order to solve this, it is preferable to use a hydrolyzable organometallic compound as a catalyst instead of the above-described ordinary catalyst. If a hydrolyzable organometallic compound is used, there is no need to coexist with reaction water, which is preferable for long-term storage stability.

有機金属化合物を式1の化合物(化合物2〜3を含む)と混合してコート剤とし、これを繊維基材に塗布すると、繊維上の水分または空気中の水分(湿気)を吸い、有機金属化合物が自ら加水分解するが、このとき、式1の化合物とネットワークを形成し、式1の化合物(化合物2〜3を含む)が硬化・固化する。
本発明において好ましく用いられる有機金属化合物としては、例えばチタン、ジルコニウム、アルミニウムまたはスズを含むものを例示できる。より具体的には、テトラプロポキシチタネート、テトラブトキシチタネート、テトラプロポキシジルコネート、テトラブトキシジルコネート、トリプロポキシアルミネート、アルミニウムアセチルアセトナート、ジブチルスズジアセテートまたはジブチルスズジラウレートなどを例示できる。
When an organic metal compound is mixed with a compound of formula 1 (including compounds 2 to 3) to form a coating agent, and this is applied to a fiber substrate, moisture on the fiber or moisture in the air (humidity) is absorbed, and the organic metal Although the compound hydrolyzes itself, at this time, it forms a network with the compound of formula 1, and the compound of formula 1 (including compounds 2 to 3) is cured and solidified.
Examples of the organometallic compound preferably used in the present invention include those containing titanium, zirconium, aluminum or tin. More specifically, tetrapropoxy titanate, tetrabutoxy titanate, tetrapropoxy zirconate, tetrabutoxy zirconate, tripropoxy aluminate, aluminum acetylacetonate, dibutyltin diacetate, dibutyltin dilaurate and the like can be exemplified.

以上の触媒(酸触媒、塩基触媒または上記有機金属化合物)の使用量は、式1で表される化合物(化合物2〜3を含む)100重量部に対し、通常、1〜30重量部、好ましくは4〜10重量部である。   The amount of the above catalyst (acid catalyst, base catalyst or organometallic compound) used is usually 1 to 30 parts by weight, preferably 100 parts by weight of the compound represented by formula 1 (including compounds 2 to 3). Is 4 to 10 parts by weight.

また、本発明において、塗布するコート剤には、式1の化合物(化合物2〜3を含む)、触媒、そして場合により必要となる反応水を均一に混合させるため、有機溶剤を添加することができる。この目的で使用される有機溶剤としては、アルコール類を例示できる。より具体的には、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ペンタノールまたはヘキサノールなどを例示できる。また、その添加量を制御することによって、コート剤の粘度や乾燥速度の調整も可能である。   In the present invention, an organic solvent may be added to the coating agent to be applied in order to uniformly mix the compound of formula 1 (including compounds 2 to 3), a catalyst, and optionally necessary reaction water. it can. Examples of the organic solvent used for this purpose include alcohols. More specifically, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, pentanol or hexanol can be exemplified. In addition, the viscosity and drying speed of the coating agent can be adjusted by controlling the amount of addition.

このような調整の目的では、特に、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのグリコール類、メトキシエタノール、プロポキシエタノール、ブトキシエタノール、メトキシプロパノール、エトキシプロパノール、プロポキシプロパノールまたはブトキシプロパノールなどのセルソルブ類などの粘度や沸点の高い有機溶剤を単独または2種以上混合して使用することが好ましい。むろん、上記粘度や沸点の高い有機溶媒の1種以上と共に、上記アルコール類を同ときに添加しても良い。なお、コート剤の粘度や乾燥速度の調整を目的とする場合は、上記有機溶媒のみならず、界面活性剤によっても同様の効果を達成することができる。
特に、上記したグリコール類やセルソルブ類は、その分子内に水酸基を有しているため、式1の化合物(化合物2〜3を含む)の縮合反応によって形成されるシロキサン結合のネットワーク内に導入されることがある。グリコール類やセルソルブ類は有機性を有しているため、これが導入されることにより、得られるコート膜の有機性が増す、すなわち膜材の有機性が増すことになる。
For the purpose of such adjustment, in particular glycols such as ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol, dipropylene glycol, polypropylene glycol, methoxyethanol, propoxyethanol, butoxyethanol, methoxypropanol, ethoxypropanol, propoxypropanol Alternatively, it is preferable to use an organic solvent having a high viscosity or boiling point, such as cellosolve such as butoxypropanol, alone or in combination. Of course, the alcohols may be added simultaneously with one or more organic solvents having a high viscosity or boiling point. When the purpose is to adjust the viscosity and drying speed of the coating agent, the same effect can be achieved not only by the organic solvent but also by a surfactant.
In particular, the glycols and cellosolves described above have a hydroxyl group in the molecule and are therefore introduced into the network of siloxane bonds formed by the condensation reaction of the compounds of formula 1 (including compounds 2 to 3). Sometimes. Since glycols and cellsolves have organic properties, the introduction of them increases the organicity of the resulting coating film, that is, increases the organicity of the film material.

以上の有機溶剤の使用量は、本発明で用いられるコート剤中の化合物1(化合物2〜3を含む)(および必要に応じて用いられる下記の他の添加剤)の濃度が、通常、10〜80重量%、好ましくは20〜60重量%となる量である。   The amount of the organic solvent used is such that the concentration of compound 1 (including compounds 2 to 3) in the coating agent used in the present invention (and the following other additives used as necessary) is usually 10 The amount is -80% by weight, preferably 20-60% by weight.

なお、本発明のコート剤には、顔料、難燃剤、紫外線吸収剤、可塑剤、滑剤、安定剤、充填剤、潤滑剤、硬化剤、消泡剤、防カビ剤などの添加剤を配合することができる。
これらの添加剤は、1種単独で使用することも、また2種以上を併用することもできる。
The coating agent of the present invention is blended with additives such as pigments, flame retardants, ultraviolet absorbers, plasticizers, lubricants, stabilizers, fillers, lubricants, curing agents, antifoaming agents, and antifungal agents. be able to.
These additives can be used alone or in combination of two or more.

本発明の防汚性膜材は、(1)両面あるいは片面に樹脂層を形成させてなる繊維基材のその両面または片面に、本発明のコート剤を塗布したものでも、あるいは、(2)両面あるいは片面に本発明に用いられるコート剤を塗布した繊維基材のその両面または片面に、樹脂層を形成させたもの、であってもよい。
本発明の防汚性膜材は、上記(1)または(2)のいずれであっても、繊維基材と樹脂層とコート剤が一体となって、複合化されている。
The antifouling film material of the present invention may be (1) a fiber base material formed by forming a resin layer on both sides or one side, and the coating agent of the present invention applied on both sides or one side, or (2) What formed the resin layer on the both surfaces or single side | surface of the fiber base material which apply | coated the coating agent used for this invention on both surfaces or single side | surface may be used.
In the antifouling film material of the present invention, the fiber base material, the resin layer, and the coating agent are combined to form a composite in any of the above (1) or (2).

(1)の場合、繊維基材に樹脂を固着させてなる膜材を、任意の寸法・形状に切断、加工し、これに上記したコート剤を塗布する。
ここで、本発明において使用する繊維基材は、天然繊維、例えば、木綿、麻など、無機繊維、例えば、ガラス繊維、カーボン繊維、金属繊維など、および合成繊維、例えば、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、芳香族ポリアミド繊維、アクリル繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリオレフィン繊維などから選択される少なくとも1種類からなるものである。
一般には、本発明の防汚性膜材の基布に用いられる繊維としては、ポリエステル繊維であることが好ましく、その単繊維繊度は0.1〜10dtexの範囲にあることが好ましい。また、基布中の繊維材料は短繊維紡績糸条、長繊維糸条、スプリットヤーン、テープヤーンなどのいずれの形状であってもよく、また、基布は、織物、編物、不織布、またはこれらの複合布のいずれであってもよい。
また、繊維基材の目付は、好ましくは1〜500g/m2ある。
In the case of (1), a film material obtained by fixing a resin to a fiber base material is cut and processed into an arbitrary size and shape, and the above-described coating agent is applied thereto.
Here, the fiber base material used in the present invention includes natural fibers such as cotton and hemp, inorganic fibers such as glass fibers, carbon fibers and metal fibers, and synthetic fibers such as polyamide fibers, polyester fibers, It consists of at least one selected from aromatic polyamide fiber, acrylic fiber, polyvinyl chloride fiber, polyolefin fiber and the like.
Generally, the fiber used for the base fabric of the antifouling film material of the present invention is preferably a polyester fiber, and the single fiber fineness is preferably in the range of 0.1 to 10 dtex. Further, the fiber material in the base fabric may be any shape such as short fiber spun yarn, long fiber yarn, split yarn, tape yarn, etc., and the base fabric may be woven fabric, knitted fabric, non-woven fabric, or these Any of these composite fabrics may be used.
The basis weight of the fiber base material is preferably 1 to 500 g / m 2.

また、本発明において使用する樹脂は、特に限定はないが、耐候性の優れた樹脂が好ましい。ここでいう耐候性に優れた樹脂とは、耐黄変性、保色性、光沢保持性、および耐薬品性などに優れた樹脂をいい、水溶性型、溶剤型のいずれも用いることができる。例えば、塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、シリコン系樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂などが好ましく使用される。一般に本発明の防汚性膜材に使用する樹脂は、コート剤との相溶性が良い塩化ビニル系樹脂であることが特に好ましい。
繊維基材に樹脂層を形成させるには、特に限定されないが、公知のコーティング法、トッピング法、ディッピング法、ラミネート法、グラビア法、スプレー法などが挙げられ、該樹脂層の厚み(付与量)は用途によって調整することができる。
In addition, the resin used in the present invention is not particularly limited, but a resin having excellent weather resistance is preferable. The resin excellent in weather resistance here means a resin excellent in yellowing resistance, color retention, gloss retention, chemical resistance and the like, and any of water-soluble type and solvent type can be used. For example, vinyl chloride resin, fluorine resin, polyolefin resin, polyester resin, silicon resin, urethane resin, acrylic resin, polyvinyl alcohol resin and the like are preferably used. In general, the resin used for the antifouling film material of the present invention is particularly preferably a vinyl chloride resin having good compatibility with the coating agent.
Forming the resin layer on the fiber substrate is not particularly limited, and examples thereof include known coating methods, topping methods, dipping methods, laminating methods, gravure methods, spraying methods, and the like (thickness of the resin layer). Can be adjusted according to the application.

なお、樹脂層の表面に金属蒸着膜や金属箔を貼りあわせても構わない。また、このような膜材は繊維基布に吸水防止加工を施したり、塩化ビニル系樹脂中の可塑剤のブリードアウトを防止するために可塑剤防止層を設けたり、耐久性を向上させるために膜材表面にアクリル撥水加工などを施したりすることが可能である。
また、本発明では、繊維基材に対しては、コート剤の塗布に先立ち、所定の前処理、例えば、更なる耐候性向上のため、塩化ビニル系樹脂中の可塑剤のブリードアウトを防止するためにフッ化ビニル系フィルム等をラミネート加工してもよい。
A metal vapor deposition film or a metal foil may be bonded to the surface of the resin layer. In addition, such a membrane material is used to prevent water absorption on the fiber base fabric, to provide a plasticizer prevention layer to prevent bleedout of the plasticizer in the vinyl chloride resin, and to improve durability. Acrylic water repellent treatment or the like can be applied to the film material surface.
In the present invention, the fiber base material is prevented from bleeding out of the plasticizer in the vinyl chloride resin in order to further improve the weather resistance, for example, prior to the application of the coating agent. For this purpose, a vinyl fluoride film or the like may be laminated.

繊維基材に対する樹脂の付与量は、固形分換算目付で、通常、100〜1,000g/m2、好ましくは400〜800g/m2である。 Application amount of the resin to the fiber base material, in terms of solid content basis weight, usually, 100~1,000g / m 2, preferably from 400 to 800 / m 2.

上記(1)において、コート剤を樹脂を含む繊維基材に塗布させる具体的な方法は特に限定されないが、公知のコーティング法、トッピング法、ディッピング法、ラミネート法、グラビア法、スプレー法などが挙げられ、該コート層の厚みは用途によって調整することができる。
なお、コート剤を塗布後、乾燥・熱処理を施し、該コート剤を硬化・固化させる。
この硬化・固化のための乾燥・熱処理条件は、通常、温度30〜250℃、好ましくは120〜230℃、時間1〜30分、好ましくは1〜10分である。
繊維基材に対する本発明のコート剤の付与量は、固形分換算目付で、通常、0.1〜10g/m2、好ましくは1.0〜5.0g/m2である。
In the above (1), a specific method for applying the coating agent to the fiber substrate containing the resin is not particularly limited, and examples thereof include a known coating method, topping method, dipping method, laminating method, gravure method, and spraying method. The thickness of the coating layer can be adjusted depending on the application.
In addition, after apply | coating a coating agent, drying and heat processing are given, and this coating agent is hardened and solidified.
The drying and heat treatment conditions for curing and solidifying are usually a temperature of 30 to 250 ° C., preferably 120 to 230 ° C., a time of 1 to 30 minutes, and preferably 1 to 10 minutes.
The amount of the coating agent of the present invention applied to the fiber substrate is usually 0.1 to 10 g / m 2 , preferably 1.0 to 5.0 g / m 2 in terms of solid content basis weight.

上記のように、所定の前処理を施した、または施していない、樹脂を含む繊維基材に、コート剤を塗布すると、式1の化合物が加水分解し、下記反応式1の(1)〜(3)に示した反応を経て、シロキサン結合(Si-O-Si)が生成する。
反応式1;
(1)Si−OR+H2O → Si−OH+ROH
(2)Si−OH+HO−Si → Si−O−Si+H2
(3)Si−OH+RO−Si → Si−O−Si+ROH
このようにして生成したシロキサン結合(Si-O-Si)内のSi-Oの結合エネルギーは106 kcal/molである。一方、有機化合物の典型的な結合であるC-C結合の結合エネルギーは82.6kcal/molである。したがって、式1の化合物が加水分解することによって生成する、シロキサン結合を有するガラス質のコート膜は、有機化合物に比べ、はるかに熱的安定な結合を有していることが分かる。この熱的安定な結合により、本発明にて塗布されるコート膜は、耐熱性・耐摩耗性に優れたものとなり、その結果、耐熱性・耐摩耗性に優れた膜材の製造が可能となる。
As described above, when a coating agent is applied to a fiber base material containing a resin that has been or has not been subjected to a predetermined pretreatment, the compound of Formula 1 is hydrolyzed and (1) to (1) in the following Reaction Formula 1 Through the reaction shown in (3), a siloxane bond (Si—O—Si) is generated.
Reaction formula 1;
(1) Si—OR + H 2 O → Si—OH + ROH
(2) Si—OH + HO—Si → Si—O—Si + H 2 O
(3) Si—OH + RO—Si → Si—O—Si + ROH
The bond energy of Si—O in the siloxane bond (Si—O—Si) thus generated is 106 kcal / mol. On the other hand, the bond energy of the C—C bond, which is a typical bond of an organic compound, is 82.6 kcal / mol. Therefore, it can be seen that the vitreous coat film having a siloxane bond produced by hydrolysis of the compound of Formula 1 has a much more thermally stable bond than the organic compound. Due to this thermally stable bond, the coating film applied in the present invention has excellent heat resistance and wear resistance, and as a result, it is possible to produce a film material having excellent heat resistance and wear resistance. Become.

また、本発明にて塗布されるコート剤が、触媒として上記した有機金属化合物(例えばテトラブトキシチタニウムなど)を含む場合は、コート剤中に反応水が含まれなくとも、上記の反応式1における(1)〜(3)の反応が進行するのであるが、この場合の反応は、詳しくは下記反応式2における(4)および(5)のようになる。
反応式2;
(4)Ti−OR+H2O → Ti−OH+ROH
(5)Ti−OH+RO−Si → Ti−O−Si+ROH
Further, when the coating agent applied in the present invention contains the above-described organometallic compound (for example, tetrabutoxytitanium) as a catalyst, the reaction formula 1 can be used even if the coating agent does not contain reaction water. Although the reactions (1) to (3) proceed, the reaction in this case is specifically as shown in (4) and (5) in the following reaction formula 2.
Reaction formula 2;
(4) Ti—OR + H 2 O → Ti—OH + ROH
(5) Ti—OH + RO—Si → Ti—O—Si + ROH

上記のように、Ti-O結合がコート膜内に導入されることにより、シロキサン結合のみのコート膜に比べ、さらに耐熱性および耐摩耗性を向上することができる。このように、触媒として有機金属化合物を使用すると、反応水を共存させる必要が無いばかりでなく、コート膜の耐熱性・耐摩耗性をさらに向上させ、そして結果的には膜材の耐熱性・耐摩耗性をよりいっそう強いものとできるのである。   As described above, by introducing the Ti—O bond into the coat film, the heat resistance and the wear resistance can be further improved as compared with the coat film having only the siloxane bond. As described above, when an organometallic compound is used as a catalyst, not only the reaction water does not need to coexist, but also the heat resistance and wear resistance of the coating film are further improved. The wear resistance can be made even stronger.

一方、上記(2)の場合、両面あるいは片面に本発明のコート剤を塗布した繊維基材のその両面または片面に、樹脂層を形成させる。
この場合、繊維基材の両面あるいは片面に本発明のコート剤を塗布した膜材を、任意の寸法・形状に切断、加工し、これに上記した樹脂層を形成させる。ここで使用するコート剤や樹脂、これらの付着量(目付)、さらにそれらを繊維基材に塗布させる具体的な方法やコート剤の乾燥・熱処理条件などは前述と同様である。
On the other hand, in the case of the above (2), a resin layer is formed on both sides or one side of the fiber base material coated with the coating agent of the present invention on both sides or one side.
In this case, the film material in which the coating agent of the present invention is applied to both sides or one side of the fiber base material is cut and processed into an arbitrary size and shape to form the above-described resin layer. The coating agent and resin used here, the amount of adhesion (weight per unit area), the specific method of applying them to the fiber substrate, the drying and heat treatment conditions of the coating agent, and the like are the same as described above.

以上のように、本発明は、従来、防汚性を付与するために繊維基材の片面あるいは両面に熱可塑性樹脂などを被覆することにより光透過性、柔軟性を損ねている事実に鑑み、鋭意検討したところ、(1)繊維基材に樹脂を固着させてなる膜材にシラン系コート剤で被覆するか、あるいは(2)繊維基材にシラン系コート剤を被覆した膜材に樹脂を固着してみたところ、繊維基材と樹脂層とシラン系コート剤が一体となって複合化し、意外にも、膜材料構造物として優れた防汚性、光透過性、柔軟性、耐摩耗性を発揮するものであることを究明したものである。   As described above, in view of the fact that the present invention has conventionally impaired light transmittance and flexibility by coating a thermoplastic resin or the like on one or both sides of a fiber base material in order to impart antifouling properties. As a result of intensive studies, (1) a film material obtained by fixing a resin to a fiber substrate is coated with a silane coating agent, or (2) a resin is applied to a film material obtained by coating a fiber substrate with a silane coating agent. When fixed, the fiber substrate, resin layer, and silane coating agent were combined into a composite, and surprisingly, excellent antifouling properties, light transmission, flexibility, and abrasion resistance as a membrane material structure It has been clarified that it is a thing that demonstrates.

以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、実施例はあくまで一例であって本発明を限定するものではない。
なお、下記実施例において、防汚性膜材の性能評価に用いられた試験方法は、下記のとおりである。
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail based on an Example, an Example is only an example and does not limit this invention.
In the following examples, the test methods used for performance evaluation of the antifouling film material are as follows.

(1)屋外曝露試験
試料を南向きに、傾斜角30度に設置して連続屋外曝露試験を行い、防汚性および雨筋汚れの発生状態を目視により評価した。
(イ)防汚性
初期の試料を基準とし、曝露12ケ月後の試料表面の色差ΔEを測定し、防汚性を下記のように4段階に評価した。
ΔEが10以下 :◎(汚れていない)
ΔEが10を超え20以下:○(わずかに汚れている)
ΔEが20を超え30以下:△(汚れている)
ΔEが30を超える :×(ひどく汚れている)
(ロ)雨筋汚れ
雨筋汚れの発生状態を目視で下記のように3段階に判定した。
◎:雨筋なし
○:わずかに雨筋がある。
×:雨筋あり
(1) Outdoor exposure test A sample was placed southward at an inclination angle of 30 degrees, and a continuous outdoor exposure test was conducted to visually evaluate the antifouling property and the occurrence of rain-stained soil.
(I) Antifouling property Using the initial sample as a reference, the color difference ΔE on the sample surface after 12 months of exposure was measured, and the antifouling property was evaluated in four stages as follows.
ΔE is 10 or less: ◎ (not dirty)
ΔE is more than 10 and 20 or less: ○ (slightly dirty)
ΔE is greater than 20 and less than or equal to 30: Δ (dirty)
ΔE exceeds 30: x (severely dirty)
(B) Rain streak stains The appearance of rain streak stains was visually determined in three stages as follows.
◎: No rain streak ○: Slight rain streak
×: Rain streak

(2)表面摩擦強さ
試料の摩擦強さを、日本工業規格JIS L109 マーチンデール法に従って測定した。ただし、試料に荷重9kPaにおいて5,000回の摩擦試験を施し、表面の状態を目視評価した。本試験は、膜材を取り扱う際に地面に引きずった場合や清掃ときに膜材表面を摩擦した場合を想定して実施したもので本発明の膜材をテント用シート、建築工事用シート、自動車用幌シート、フレキシブルコンテナ用シート、看板用バックリット用シート、ターポリン用シートなどに用いる場合は、○以上の強さが必要である。
◎:色相変化なし
○:わずかに変化(白濁)している。
×:色相変化あり
(2) Surface friction strength The friction strength of the sample was measured according to the Japanese Industrial Standard JIS L109 Martindale method. However, the sample was subjected to 5,000 friction tests at a load of 9 kPa, and the surface condition was visually evaluated. This test was conducted on the assumption that the membrane material was dragged to the ground when handling the membrane material or the membrane material surface was rubbed during cleaning. The membrane material of the present invention was used for a tent sheet, a building construction sheet, an automobile. When used for hood sheets, flexible container sheets, signboard backlit sheets, tarpaulin sheets, etc., a strength of ○ or higher is required.
A: No hue change B: Slight change (white turbidity)
×: Hue change

(3)光透過性
試料の光透過性を、日本工業規格JIS K7105 光線透過率の測定方法に従って、スガ試験機株式会社製「直読ヘーズコンピュータ装置」で全透過率を測定した。
(3) Light Transmittance The total light transmittance of the sample was measured with a “direct reading haze computer device” manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd. according to the Japanese Industrial Standard JIS K7105 light transmittance measuring method.

(4)柔軟性
試料の柔軟性を、日本工業規格JIS L1096 45°カンチレバー法に従って測定した。本試験は、テントに代表される膜材を種々の形態に加工する際の取り扱い易さやたたみ易さの指標として実施した。
本発明の膜材をテント用シート、建築工事用シート、自動車用幌シート、フレキシブルコンテナ用シート、看板用バックリット用シート、ターポリン用シートなどに用いる場合は、5cm以下の柔軟性が必要である。
(4) Flexibility The flexibility of the sample was measured according to the Japanese Industrial Standard JIS L1096 45 ° cantilever method. This test was carried out as an index of ease of handling and folding when film materials represented by tents were processed into various forms.
When the membrane material of the present invention is used for a tent sheet, a building work sheet, an automotive hood sheet, a flexible container sheet, a signboard backlit sheet, a tarpaulin sheet, etc., flexibility of 5 cm or less is required. .

(5)撥水性
試料の撥水性を、日本工業規格JIS L1092 撥水度試験法に従って評価し、撥水性を下記の5段階で評価した。
1級:試料表面全体に湿潤を示すもの。
2級:試料表面の半分に湿潤を示し、小さな個々の湿潤が試料を浸透する状態を示すもの。
3級:試料表面に小さな個々の水滴状の湿潤を示すもの。
4級:試料表面に湿潤しないが、小さな水滴の付着を示すもの。
5級:試料表面に湿潤や水滴の付着がないもの。
(5) Water repellency The water repellency of the sample was evaluated according to the Japanese Industrial Standard JIS L1092 water repellency test method, and the water repellency was evaluated in the following five stages.
First grade: The sample surface shows wetness.
Second grade: half of the sample surface shows wetness and small individual wetness penetrates the sample.
Third grade: A sample that shows small individual water droplets on the sample surface.
Fourth grade: A sample that does not get wet on the surface of the sample but shows adhesion of small water droplets.
Grade 5: No moisture or water droplets adhered to the sample surface.

実施例1
繊維基布としてポリエステル繊維紡績糸(20番手双糸)の平織物(経密度:70本/inch、緯密度38本/inch)(繊維基材としての目付は110g/cm2)を用いた。この繊維基布に対して、裏面にウレタン加工(大日精化(株)製、難黄変型エーテル系ウレタンME8105LP、目付=20g/m2)を施した後、繊維基布表面にコート剤[化合物としてメチルトリメトキシシランの縮合体(n=3〜4)14g、フェニルトリメトキシシラン5.0g、溶剤としてイソプロピルアルコール20.0g、触媒としてテトラブトキシチタニウム0.8gを混合したもの]を30秒間浸漬し、最初60℃から乾燥を始め、徐々に温度を上げ、最終的に100℃まで温度を上げて塗布、乾燥した。このとき、コート剤の固形分目付は、約2.5g/m2であった。
Example 1
A plain woven fabric (warp density: 70 / inch, weft density 38 / inch) (weight per unit area of 110 g / cm 2 as a fiber base material) was used as the fiber base fabric. This fiber base fabric is subjected to urethane treatment on the back surface (manufactured by Daiichi Seika Co., Ltd., hard yellowing ether urethane ME8105LP, basis weight = 20 g / m 2 ), and then the surface of the fiber base fabric is coated with a coating agent [compound 14 g of methyltrimethoxysilane condensate (n = 3-4), 5.0 g of phenyltrimethoxysilane, 20.0 g of isopropyl alcohol as a solvent, and 0.8 g of tetrabutoxytitanium as a catalyst] First, drying was started from 60 ° C., the temperature was gradually raised, and finally the temperature was raised to 100 ° C. to apply and dry. At this time, the solid weight per unit area of the coating agent was about 2.5 g / m 2 .

実施例2
繊維基布としてポリエステル繊維フィラメント(550dtex/96フィラメント)の平織物(経密度:38本/inch、緯密度38本/inch)(繊維基材としての目付は110g/m2)を用いた。この繊維基布に塩化ビニル系樹脂(信越化学工業(株)製、ストレートPVC)をドクターナイフコーティング法により該基布両面に固着せしめたシートを作製した。塩化ビニル樹脂には可塑剤、安定剤、防炎剤、充填剤を加え、バタフライミキサーにて荒練りし、3軸ロールでさらに均一混練した後、溶剤で粘度を調整することで作製した。樹脂層の目付は、550g/m2であった。かくして得られた該膜材に対して、コート剤[化合物としてメチルトリメトキシシランの縮合体(n=3〜4)14g、フェニルトリメトキシシラン5.0g、溶剤としてイソプロピルアルコール20.0g、触媒としてジブチルスズジアセテート0.8gを混合したもの]を30秒間浸漬し、最初60℃から乾燥を始め、徐々に温度を上げ、最終的に100℃まで温度を上げて塗布、乾燥した。このとき、コート剤の固形分目付は、約3.0g/m2であった。
Example 2
A plain woven fabric (warp density: 38 pieces / inch, weft density 38 pieces / inch) (weight per unit area of the fiber substrate is 110 g / m 2 ) of polyester fiber filaments (550 dtex / 96 filaments) was used as the fiber base fabric. A sheet in which a vinyl chloride resin (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., straight PVC) was fixed to both sides of the base fabric by a doctor knife coating method was prepared. A plasticizer, a stabilizer, a flameproofing agent and a filler were added to the vinyl chloride resin, and the mixture was roughly kneaded with a butterfly mixer, further uniformly kneaded with a triaxial roll, and then adjusted with a solvent to adjust the viscosity. The basis weight of the resin layer was 550 g / m 2 . The film material thus obtained was coated with a coating agent [methyltrimethoxysilane condensate (n = 3 to 4) 14 g, phenyltrimethoxysilane 5.0 g, isopropyl alcohol 20.0 g as a solvent, and catalyst as a catalyst. A mixture of 0.8 g of dibutyltin diacetate] was soaked for 30 seconds, drying was first started from 60 ° C., the temperature was gradually increased, and finally the temperature was increased to 100 ° C., followed by drying. At this time, the solid weight per unit area of the coating agent was about 3.0 g / m 2 .

比較例1
実施例1で用いた同一組成繊維基布に対して、裏面にウレタン加工(大日精化(株)製、難黄変型エーテル系ウレタンME8105LP、目付=20g/m2)を施し、塩化ビニル系樹脂(信越化学工業(株)製、ストレートPVC)をドクターナイフコーティング法550g/m2該基布に固着せしめた膜材を作製した。
Comparative Example 1
The same composition fiber base fabric used in Example 1 was subjected to urethane processing on the back surface (manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd., hard yellowing ether urethane ME8105LP, basis weight = 20 g / m 2 ), and vinyl chloride resin A film material was prepared by adhering (straight PVC manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) to the base fabric by a doctor knife coating method 550 g / m 2 .

比較例2
実施例2で用いた同一構成の繊維基布に対して、フッ素系樹脂(旭硝子(株)製、フルオン)を500g/m2ドクターナイフコーティング法により該基布に固着せしめた膜材を作製した。
Comparative Example 2
A membrane material in which a fluororesin (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., Fullon) was fixed to the base fabric by the 500 g / m 2 doctor knife coating method was prepared on the fiber base fabric having the same configuration used in Example 2. .

比較例3
実施例2で用いた同一構成の繊維基布に対して、アクリル系樹脂(日本ユピカ(株)製、ユピカ4300)を520g/m2ドクターナイフコーティング法により該基布に固着せしめた膜材を作製した。
次いで、上記試験により防汚性、雨筋汚れ、表面摩擦、光透過性を評価した結果を表1に示す。
Comparative Example 3
A membrane material in which an acrylic resin (manufactured by Iupika Japan Co., Ltd., Iupica 4300) is fixed to the base fabric by the 520 g / m 2 doctor knife coating method to the fiber base fabric having the same configuration used in Example 2. Produced.
Next, Table 1 shows the results of evaluation of antifouling property, rain stain, surface friction, and light transmittance by the above test.

Figure 2005219267
Figure 2005219267

表1から、本発明によるものは、雨筋汚れが見られず、表面摩擦にも強く、さらに光透過性も向上することから、従来の熱可塑性樹脂を塗布した膜材にて問題とされた可塑剤が膜材料表面に移行することによる粘着性増加による汚れの付着や樹脂被覆による光透過性低下、清掃時の表面磨耗による膜材寿命の短縮などの諸問題を解決でき、屋外使用の膜材として最適である。
次いで、上記試験により柔軟性、撥水性を評価した結果を表2に示す。
From Table 1, according to the present invention, no rain streak was observed, it was resistant to surface friction, and further improved in light transmission, so that it was a problem in the conventional film material coated with a thermoplastic resin. Membranes for outdoor use can solve various problems such as adhesion of dirt due to increased adhesion due to migration of plasticizer to the surface of the membrane material, light transmission deterioration due to resin coating, and shortening of membrane material life due to surface abrasion during cleaning. Ideal as a material.
Next, the results of evaluating the flexibility and water repellency by the above test are shown in Table 2.

Figure 2005219267
Figure 2005219267

表2から、本発明によるものは、柔軟性も高く、撥水効果が高いことから、十分な防汚性を確保でき、屋外使用の膜材として最適である。   From Table 2, the material according to the present invention is highly flexible and has a high water-repellent effect, so that sufficient antifouling properties can be secured, and is optimal as a film material for outdoor use.

本発明の防汚性膜材は、撥水効果による防汚性に優れ、しかも、光透過性、柔軟性、耐摩耗性にも優れているので、中・大型テント、軒出しテント、装飾用テント、倉庫用テント、看板用サインシート、看板用バックリット、自動車用幌、フレキシブルコンテナ、ターポリンなどの広い用途に用いることができ、膜材の多機能化を可能にするものである。
The antifouling film material of the present invention is excellent in antifouling property due to the water repellent effect, and is also excellent in light transmission, flexibility, and wear resistance. It can be used for a wide range of applications such as tents, warehouse tents, signboards for signboards, backlits for signboards, hoods for automobiles, flexible containers, tarpaulins, etc., and enables multi-functionalization of membrane materials.

Claims (4)

繊維基材と樹脂、および下記式1で示される化合物を主成分とするシラン系コート剤が複合されてなり、かつ該シラン系コート剤が触媒の作用により硬化・固化されていることを特徴とする防汚性膜材。
Figure 2005219267
(式1において、R1,R2,R3およびR4はそれぞれ同一または異なり、水素原子または炭素数が1〜4のアルキル基であり、nは2〜10の数を示す。)
A silane-based coating agent composed mainly of a fiber base material, a resin, and a compound represented by the following formula 1 is combined, and the silane-based coating agent is cured and solidified by the action of a catalyst. Antifouling film material.
Figure 2005219267
(In Formula 1, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are the same or different, and are a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and n represents a number of 2 to 10)
両面あるいは片面に樹脂層を形成させてなる繊維基材のその両面または片面に、コート剤を塗布してなる請求項1記載の防汚性膜材。   The antifouling film material according to claim 1, wherein a coating agent is applied to both surfaces or one surface of a fiber base material formed by forming a resin layer on both surfaces or one surface. 両面あるいは片面にコート剤を塗布した繊維基材のその両面または片面に、樹脂層を形成させてなる請求項1記載の防汚性膜材。   The antifouling film material according to claim 1, wherein a resin layer is formed on both surfaces or one surface of a fiber base material coated with a coating agent on both surfaces or one surface. 繊維基材を構成する繊維が単繊維繊度0.1〜10dtexの範囲にあり、かつ該繊維基材の目付が1〜500g/m2である請求項1〜3のいずれか1項に記載の防汚性膜材。
The fiber which comprises a fiber base material exists in the range of the single fiber fineness of 0.1-10 dtex, and the fabric weight of this fiber base material is 1-500 g / m < 2 >, Any one of Claims 1-3. Antifouling film material.
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