JP2019112578A - Coating agent composition - Google Patents

Coating agent composition Download PDF

Info

Publication number
JP2019112578A
JP2019112578A JP2017248705A JP2017248705A JP2019112578A JP 2019112578 A JP2019112578 A JP 2019112578A JP 2017248705 A JP2017248705 A JP 2017248705A JP 2017248705 A JP2017248705 A JP 2017248705A JP 2019112578 A JP2019112578 A JP 2019112578A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
agent composition
coating agent
coating
group
composition according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2017248705A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
克彦 岸
Katsuhiko Kishi
克彦 岸
学 桐野
Manabu Kirino
学 桐野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThreeBond Co Ltd
Original Assignee
ThreeBond Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ThreeBond Co Ltd filed Critical ThreeBond Co Ltd
Priority to JP2017248705A priority Critical patent/JP2019112578A/en
Publication of JP2019112578A publication Critical patent/JP2019112578A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

To provide a thin film coating agent composition having excellent hydrophilicity and good durability to a mirror surface under an environment in contact with moisture such as back mirrors of a vehicle, a bathroom or a wash stand.SOLUTION: There is provided a coating agent composition which comprises the following (a) to (e): (a) silica particles, (b) an active hydrogen group-containing alkoxysilane compound, (c) a hydrolyzable group-containing silicone oligomer, (d) a hydrolysis catalyst and (e) a solvent or a diluent.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明はコーティング剤組成物に関し、特に自動車の車体や電車車両の金属面、塗装面または樹脂面などに対し、耐久性に優れた親水性の薄膜コーティング層を得ることができるコーティング剤組成物に関する。 The present invention relates to a coating composition, and more particularly to a coating composition capable of obtaining a hydrophilic thin film coating layer excellent in durability to metal surfaces, painted surfaces or resin surfaces of automobile bodies and trains. .

従来より、家庭内の浴室や洗面台等に設置されている鏡や、自動車のサイドミラー等の、高い被視認性が求められるガラス部材は、その表面に細かい水滴が付着することによる結露の発生が嫌われる。その為、これらの部材に対しては、水分が付着しても水滴とならずにガラス表面に薄く広がる膜を形成させるような、親水性のコーティング剤組成物が塗布、適用されてきた(例えば特許文献1など)。 In the past, glass members that require high visibility such as mirrors installed in a bathroom or wash basin in a home, a side mirror of an automobile, etc. have dew condensation caused by the adhesion of fine water droplets on their surface Is disliked. Therefore, to these members, a hydrophilic coating composition has been applied and applied (for example, to form a thin film that spreads thinly on the glass surface without water droplets even when water adheres) (for example, Patent document 1 etc.).

特開2001−337211号公報JP 2001-337211 A

しかしながらこれらの親水性のコーティング剤組成物は、塗膜の耐久性が十分ではなく、被塗布部が長期に渡り水分に曝される等の負荷を受けた際には、塗膜の親水性が失われやすく、長期信頼性に問題を有するものであった。 However, these hydrophilic coating agent compositions do not have sufficient durability of the coating film, and when the portion to be coated is subjected to a load such as being exposed to moisture for a long period of time, the coating film becomes hydrophilic. It was easily lost and had problems with long-term reliability.

斯様に、従来のコーティング剤組成物では必要とする特性を満たすことが困難であったところ、本発明ではこれら特性を改善するため鋭意検討した結果、以下構成のコーティング剤組成物を用いることにより、これを達成できることを見いだした。すなわち本発明の第一の実施態様は、以下の(a)〜(e)を含んでなるコーティング剤組成物である。
(a)シリカ粒子
(b)活性水素基含有アルコキシシラン化合物
(c)加水分解性基含有シリコーンオリゴマー
(d)加水分解触媒
(e)溶剤または希釈剤
As described above, it was difficult to satisfy the required properties with the conventional coating agent composition, but as a result of intensive studies to improve these properties according to the present invention, by using the coating agent composition having the following configuration , I have found that this can be achieved. That is, the first embodiment of the present invention is a coating composition comprising the following (a) to (e).
(A) Silica particle (b) active hydrogen group-containing alkoxysilane compound (c) hydrolyzable group-containing silicone oligomer (d) hydrolysis catalyst (e) solvent or diluent

また本発明は以下の実施態様も含む。
第二の実施態様は、前記(a)1質量部に対し、(b)が0.01〜5.0質量部、(c)が0.005〜1.0質量部含有するものである、前記第一の実施態様に記載のコーティング剤組成物である。
The present invention also includes the following embodiments.
In the second embodiment, (b) is contained in 0.01 to 5.0 parts by mass and (c) is contained in 0.005 to 1.0 parts by mass with respect to 1 part by mass of (a). It is the coating agent composition as described in said 1st embodiment.

第三の実施態様は、前記(a)1質量部に対し、(b)が0.1〜1.0質量部、(c)が0.005〜0.1質量部含有するものである、前記第一または第二のいずれかの実施態様に記載のコーティング剤組成物である。 The third embodiment contains 0.1 to 1.0 parts by mass of (b) and 0.005 to 0.1 parts by mass of (c) per 1 part by mass of the (a), It is the coating agent composition as described in any of the said 1st or 2nd embodiment.

第四の実施態様は、前記(a)と前記(b)が前記(e)中で予め混合攪拌処理されてなるものである、前記第一乃至第三の実施態様に記載のコーティング剤組成物である。 The fourth embodiment is the coating composition according to any of the first to third embodiments, wherein the (a) and the (b) are previously mixed and stirred in the (e). It is.

第五の実施態様は、前記混合攪拌処理の際に超音波の照射を行うものである、前記第四の実施態様に記載のコーティング剤組成物である。 A fifth embodiment is the coating agent composition according to the fourth embodiment, wherein ultrasonic wave irradiation is performed in the mixing and stirring process.

第六の実施態様は、前記(b)がアミノ基含有アルコキシシラン化合物である、前記第一乃至第五のいずれかの実施態様に記載のコーティング剤組成物である。 A sixth embodiment is the coating composition according to any one of the first to fifth embodiments, wherein (b) is an amino group-containing alkoxysilane compound.

第七の実施態様は、前記(b)のアミノ基含有アルコキシシラン化合物がγ−アミノアルキルトリアルコキシシランである、前記第六の実施態様に記載のコーティング剤組成物である。 A seventh embodiment is the coating composition according to the sixth embodiment, wherein the amino group-containing alkoxysilane compound of (b) is γ-aminoalkyltrialkoxysilane.

第八の実施態様は、さらに(f)下記構造式で表されるシリケート化合物、またはその部分加水分解縮合物を含有するものである、前記第一乃至第七のいずれかの実施態様に記載のコーティング剤組成物である。
−Si(OR4−y
(ここでR、Rはそれぞれ独立して、炭素数が1〜8の、置換基を有しても良い脂肪族、脂環族または芳香族炭化水素基であり、yは0〜3の整数である。)
The eighth embodiment further comprises (f) a silicate compound represented by the following structural formula, or a partial hydrolytic condensate thereof, according to any of the first to seventh embodiments. It is a coating agent composition.
R 3 y -Si (OR 4 ) 4-y
(Wherein R 3 and R 4 are each independently an aliphatic, alicyclic or aromatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, which may have a substituent, and y is 0 to 3) Is an integer of

第九の実施態様は、前記(a)が、表面処理されていない親水性シリカを含むものである、前記第一乃至第八のいずれかの実施態様に記載のコーティング剤組成物である。 The ninth embodiment is the coating agent composition according to any one of the first to eighth embodiments, wherein the (a) contains a hydrophilic silica which is not surface-treated.

第十の実施態様は、前記(e)が、アルコール系溶剤または石油系溶剤中から選ばれるものである、前記第一乃至第九のいずれかの実施態様に記載のコーティング剤組成物である。 The tenth embodiment is the coating agent composition according to any one of the first to ninth embodiments, wherein (e) is selected from alcohol solvents or petroleum solvents.

第十一の実施態様は、前記(a)の平均粒径が1〜25nmの範囲にあるものを含んでなる、前記第一乃至第十のいずれかの実施態様に記載のコーティング剤組成物である。 The eleventh embodiment is the coating composition according to any one of the first to tenth embodiments, wherein the average particle diameter of (a) is in the range of 1 to 25 nm. is there.

第十二の実施態様は、前記コーティング剤組成物が、自動車外装鋼板に適用されるものである、前記第一乃至第十一のいずれかの実施態様に記載のコーティング剤組成物である。 A twelfth embodiment is the coating composition according to any one of the first to eleventh embodiments, which is applied to an automobile exterior steel sheet.

第十三の実施態様は、前記第一乃至第十一のいずれかの実施態様に記載のコーティング剤組成物を基材表面に適用し、溶剤の揮散と共に反応成分を基材上で架橋反応させることで硬化塗膜を形成する、コーティング層形成方法である。 In the thirteenth embodiment, the coating composition according to any one of the first to eleventh embodiments is applied to the surface of a substrate, and the reaction component is crosslinked on the substrate together with the volatilization of the solvent. It is a coating layer formation method which forms a cured coating film.

第十二の実施態様は、前記第十一の実施態様に記載のコーティング層形成方法により形成されたコーティング層である。 A twelfth embodiment is a coating layer formed by the method for forming a coating layer according to the eleventh embodiment.

本発明のコーティング剤組成物を用いることにより、自動車外装等の鋼板への施工に適した、親水性及び耐久性に優れた薄膜コーティング層を施与することができる。 By using the coating agent composition of the present invention, it is possible to apply a thin film coating layer excellent in hydrophilicity and durability, which is suitable for application to a steel plate such as an automobile exterior.

以下より本発明の詳細について説明する。本発明のコーティング剤組成物に含まれる(a)は、シリカ粒子であり、本発明のコーティング剤組成物により塗膜を形成した際に、後述の(b)と協奏して優れた親水性を発現する成分である。具体的には、ガラスや金属、塗装鋼板等の基材上に本発明による塗膜を形成した際に、水分が付着しても当該成分の作用により水滴の球とならず、基材表面上に水分が薄く広がり膜状となる効果を奏するのである。ここで当該シリカ粒子としては、乾式シリカ粒子、湿式シリカ粒子のいずれを用いても良く、また平均粒径が異なる複数の種類を混合したものでもあってもよい。本発明では市販されている公知のシリカ粒子を使用してもよく、ヒュームドシリカ製品としては例えば日本アエロジル株式会社製品の各種AEROSIL、キャボットコーポレーション製品の各種CAB−O−SIL、トクヤマ株式会社品の各種レオロシール等を選択することができ、アモルファスシリカ製品としては例えば、東ソーシリカ株式会社製品の各種Nipsil、富士シリシア株式会社製品の各種サイリシア、各種サイロホービック、DSLジャパン株式会社製品の各種Carplex、各種SIPERNAT等が知られており、これらから目的に応じて適宜選択することができる。 The details of the present invention will be described below. (A) contained in the coating agent composition of the present invention is a silica particle, and when a coating film is formed by the coating agent composition of the present invention, excellent hydrophilicity is achieved in concert with (b) described later. It is a component to be expressed. Specifically, when the coating film according to the present invention is formed on a substrate such as glass, metal, or a coated steel plate, even if water adheres, it does not become a ball of water droplets by the action of the component, The effect is that the moisture spreads thinly and forms a film. Here, any of dry silica particles and wet silica particles may be used as the silica particles, or a mixture of plural types having different average particle diameters may be used. In the present invention, commercially available known silica particles may be used, and examples of fumed silica products include various AEROSIL products manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., various CAB-O-SIL products manufactured by Cabot Corporation, and products manufactured by Tokuyama Corporation. Various rheosil etc. can be selected, and as amorphous silica products, for example, various Nipsil of Tosoh silica products, various sylysia of Fuji Silysia products, various Silo Hobic, various Carplex of DSL Japan products, various SIPER NAT and the like are known, and can be appropriately selected from these according to the purpose.

前記(a)としてより好適には、特段表面に疎水処理がなされていない、親水性のシリカ粒子である。本発明において当該(a)の平均粒径は限定されるものではないが、好ましくは0.1〜100nmの範囲にあるものが望ましく、より好適には0.5〜50nmの範囲にあるものであり、さらに好適には1〜25nmの範囲にあるものである。当該範囲にあるものを用いることにより、本発明のコーティング剤組成物は塗膜形成時の塗工性と平滑な塗膜形成を両立することができる。なおここでいう平均粒径とは、電子顕微鏡での観測などにより測定した一次粒子の平均径のことを意味する。 More preferable as the above (a) is a hydrophilic silica particle whose surface is not subjected to hydrophobic treatment. In the present invention, the average particle diameter of (a) is not limited, but preferably in the range of 0.1 to 100 nm, more preferably in the range of 0.5 to 50 nm And more preferably in the range of 1 to 25 nm. By using what is in the said range, the coating agent composition of this invention can make compatible coating property at the time of coating-film formation, and smooth coating-film formation. Here, the average particle diameter means the average diameter of primary particles measured by observation with an electron microscope or the like.

本発明において好適に用いることのできる(a)の市販品としては、特に制限は無いが、例えば日本アエロジル株式会社製品のアエロジル380(平均粒径7nm、親水性ヒュームドシリカ)、アエロジル300(平均粒径7nm、親水性ヒュームドシリカ)、アエロジル200(平均粒径12nm、親水性ヒュームドシリカ)、アエロジル150(平均粒径14nm、親水性ヒュームドシリカ)、アエロジル130(平均粒径約160nm、親水性ヒュームドシリカ)、アエロジル90G(平均粒径20nm、親水性ヒュームドシリカ)、アエロジル50(平均粒径30nm、親水性ヒュームドシリカ)、アエロジルOX50(平均粒径40nm、親水性ヒュームドシリカ)等を適宜選択することができ、これらは複数種を組み合わせて使用しても良い。 The commercial product (a) which can be suitably used in the present invention is not particularly limited. For example, Aerosil 380 (average particle diameter 7 nm, hydrophilic fumed silica), Aerosil 300 (average), manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd. Particle size 7 nm, hydrophilic fumed silica), Aerosil 200 (average particle size 12 nm, hydrophilic fumed silica), Aerosil 150 (average particle size 14 nm, hydrophilic fumed silica), Aerosil 130 (average particle size about 160 nm, Hydrophilic fumed silica), Aerosil 90 G (average particle size 20 nm, hydrophilic fumed silica), Aerosil 50 (average particle size 30 nm, hydrophilic fumed silica), Aerosil OX 50 (average particle size 40 nm, hydrophilic fumed silica) Etc. can be appropriately selected, and these are used in combination of two or more It may be.

本発明のコーティング剤組成物に含まれる(b)は、活性水素基含有アルコキシシラン化合物であり、本発明のコーティング剤組成物においては前記(a)の表面上に存在する反応性基と反応してこれの水との親和性をさらに高めることにより、塗膜に親水性を与える上で必要な成分である。当該活性水素基含有アルコキシシラン化合物としては、分子中に活性水素基とアルコキシ基をそれぞれ含有するシラン化合物であれば特段の制限は無く、公知の化合物を使用することができる。なお前記(a)の表面上に存在する反応性基としては、水酸基やアルコキシ基などであると想定される。 (B) contained in the coating agent composition of the present invention is an active hydrogen group-containing alkoxysilane compound, and in the coating agent composition of the present invention, it reacts with the reactive group present on the surface of (a). It is a component necessary to impart hydrophilicity to the coating film by further enhancing the affinity of this to water. The active hydrogen group-containing alkoxysilane compound is not particularly limited as long as it is a silane compound containing an active hydrogen group and an alkoxy group in the molecule, and known compounds can be used. In addition, as a reactive group which exists on the surface of said (a), it is assumed that they are a hydroxyl group, an alkoxy group, etc.

ここで前記活性水素基としては、カルビノール基、アミノ基、シラノール基、メルカプト基等が挙げられるが、本発明においてはアミノ基であることが特に望ましい。また当該アミノ基の結合様式としては、鎖状または環状のアルキル骨格にアミノ基が連結した構造であることが望ましく、より好適には鎖状アルキル基の末端にアミノ基が連結したものである、γ−アミノアルキル基であることが最も望ましい。前記アルコキシ基としてはメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、2−プロポキシ基、ブトキシ基、2−ブトキシ基、t−ブトキシ基等から選ばれる、炭素数が1〜4程度のアルコキシ基であることが望ましく、(b)分子中に1〜3個、好適には2〜3個、特に好適には3個有することが望ましい。なお鎖状アルキル基の末端にアミノ基が連結し、アルコキシ基を3個有するシラン化合物の一般名をγ−アミノアルキルトリアルコキシシランという。 Here, examples of the active hydrogen group include carbinol group, amino group, silanol group, mercapto group and the like, but in the present invention, amino group is particularly desirable. The amino group is preferably bonded to a linear or cyclic alkyl skeleton with an amino group linked, and more preferably an amino group linked to the end of the linear alkyl group. Most preferably, it is a γ-aminoalkyl group. The alkoxy group is an alkoxy group having a carbon number of about 1 to 4 selected from methoxy group, ethoxy group, propoxy group, 2-propoxy group, butoxy group, 2-butoxy group, t-butoxy group and the like Desirably, it is desirable to have 1 to 3, preferably 2 to 3, and particularly preferably 3 in the molecule (b). In addition, an amino group is connected with the terminal of a chain | strand-shaped alkyl group, and the general name of the silane compound which has three alkoxy groups is called gamma-aminoalkyl trialkoxysilane.

本発明において好適に用いることのできる(b)の市販品としては、特に制限は無いが、例えばγ−アミノアルキル基含有アルコキシシラン化合物として信越シリコーン株式会社製品のKBM−602(N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン)、KBM−603(N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン)、KBM−903(3−アミノプロピルトリメトキシシラン)、KBE−903(3−アミノプロピルトリエトキシシラン)、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製品のA−1100(3−アミノプロピルトリエトキシシラン)、A−1110(3−アミノプロピルトリメトキシシラン)、A1120(N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン)、A−2120(N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン)、ダウコーニングジャパン株式会社製品のZ−6011(3−アミノプロピルトリエトキシシラン)、Z−6610(3−アミノプロピルトリメトキシシラン)、OFS−6020(N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン)が、またメルカプト基含有アルコキシシラン化合物として信越シリコーン株式会社製品のKBM−802(3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン)、KBM−803(3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン)、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製品のA−189(3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン)、A−1891(3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン)、A−LINK599(3−オクタノイルチオ−1−プロピルトリエトキシシラン)、ダウコーニングジャパン株式会社製品のZ−6062(3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン)等を適宜選択することができ、これらは複数種を組み合わせて使用しても良い。 The commercial product (b) which can be suitably used in the present invention is not particularly limited. For example, KBM-602 (N-2- (N-2 (N-2- Aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane), KBM-603 (N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane), KBM-903 (3-aminopropyltrimethoxysilane), KBE- 903 (3-aminopropyltriethoxysilane), A-1100 (3-aminopropyltriethoxysilane) product of Momentive Performance Materials Japan Ltd. product, A-1110 (3-aminopropyltrimethoxysilane), A1120 (N- (2-aminoethyl) -3-ami Propyltrimethoxysilane), A-2120 (N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane), Z-6011 (3-aminopropyltriethoxysilane) manufactured by Dow Corning Japan Ltd., Z- 6610 (3-aminopropyltrimethoxysilane), OFS-6020 (N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane), and as a mercapto group-containing alkoxysilane compound, KBM-manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd. 802 (3-Mercaptopropylmethyldimethoxysilane), KBM-803 (3-Mercaptopropyltrimethoxysilane), A-189 (3-Mercaptopropyltrimethoxysilane) product of Momentive Performance Materials Japan LLC, A-1891 (3-mercaptopropyltriethoxysilane), A-LINK 599 (3-octanoylthio-1-propyltriethoxysilane), Z-6062 (3-mercaptopropyltrimethoxysilane) manufactured by Dow Corning Japan Ltd., etc. These can be selected appropriately, and these may be used in combination of two or more kinds.

本発明における当該(b)の組成量としては、前記(a)1質量部に対し0.01〜5.0質量部であることが望ましく、より好適には0.05〜3.0質量部、特に好適には0.1〜1.0質量部の範囲にあることが望ましい。当該範囲にあることで、本発明のコーティング剤組成物は適切な親水性を獲得でき、また貯蔵時の(a)の凝集を抑制することができる。なお当該(b)は、単量体であることが好ましいが、複数分子が重合した多量体、すなわちオリゴマーであっても良い。多量体である場合、分子中に加水分解性基を有していたとしても、これとは別に活性水素基も含有している必要がある。加水分解性基と活性水素基の両者を有しているような化合物である場合には、後述の(c)とは区別して(b)の範疇に含めるものとする。 The amount of the composition (b) in the present invention is preferably 0.01 to 5.0 parts by mass, more preferably 0.05 to 3.0 parts by mass with respect to 1 part by mass of the (a). Particularly preferably, it is in the range of 0.1 to 1.0 parts by mass. Within the above range, the coating composition of the present invention can acquire appropriate hydrophilicity and can suppress the aggregation of (a) upon storage. The component (b) is preferably a monomer, but may be a polymer obtained by polymerizing a plurality of molecules, that is, an oligomer. When it is a multimer, even if it has a hydrolyzable group in the molecule, it needs to contain an active hydrogen group separately from this. When it is a compound which has both a hydrolysable group and an active hydrogen group, it shall be included in the category of (b) in distinction from the below-mentioned (c).

さらに本発明において好ましくは、前記(a)と(b)は、後述の(e)溶剤または希釈剤中で、予め混合攪拌することによる処理がなされていることが望ましい。当該処理がなされていることにより、当該(b)は前記(a)と十分に接触でき、(b)の表面は万遍なく修飾されることとなる。他方、予めこれら成分だけで混合攪拌処理を行っていない場合、当該(b)は組成物中でその他の反応性成分、例えば後述の(c)、(d)、(f)などと反応してしまい、(a)の表面を十分に修飾できない虞がある。 Furthermore, in the present invention, preferably, (a) and (b) have been treated by mixing and stirring in (e) solvent or diluent to be described later. By the treatment being performed, the (b) can be sufficiently contacted with the (a), and the surface of the (b) will be uniformly modified. On the other hand, when the mixing and stirring process is not performed only with these components in advance, the component (b) reacts with other reactive components in the composition, for example, (c), (d), (f) described later. As a result, the surface of (a) may not be sufficiently modified.

なおここで、本発明においては当該混合攪拌処理の際、当該処理の手段として超音波照射を行うことが特に望ましい。ここでいう超音波処理とは、概ね20kHz前後の周波数を持つ音波による衝撃を対象物に加えて、その表面状態や内部構造等に微視的な可逆あるいは不可逆の変化を与えるものである。当該処理の目的としては、シリカ粒子が二次凝集して見かけ粒径が増大しないよう、その粒径の維持を狙ったものである。超音波処理を行うことにより、本発明のコーティング剤組成物は均質な塗膜を形成することができ、結果として優れた親水性並びに塗膜耐久性を発現することができる。前記超音波処理の条件としては、処理温度は常温〜100℃の範囲、好適には25〜50℃程度であり、処理時間は1分間以上、より好適には3〜120分間、さらに好適には5〜120分間とすることが望ましい。当該超音波処理を行った(a)及び(b)は、(a)が再度凝集することを防ぐ為に、前記(e)である溶剤または分散媒中に分散させた状態で貯蔵し、必要なときに適宜用いることが望ましい。 Here, in the present invention, in the mixing and stirring process, it is particularly preferable to perform ultrasonic irradiation as a means of the process. The ultrasonic treatment referred to here is to apply an impact by a sound wave having a frequency of about 20 kHz to the object to give microscopic reversible or irreversible changes in the surface state, internal structure and the like. The purpose of the treatment is to maintain the particle size so that the silica particles do not cause secondary aggregation to increase the apparent particle size. By performing the ultrasonic treatment, the coating agent composition of the present invention can form a uniform coating film, and as a result, excellent hydrophilicity and coating film durability can be exhibited. As the conditions for the ultrasonic treatment, the treatment temperature is in the range of normal temperature to 100 ° C., preferably about 25 to 50 ° C., and the treatment time is 1 minute or more, more preferably 3 to 120 minutes, further preferably It is desirable to set it as 5 to 120 minutes. The (a) and (b) subjected to the ultrasonic treatment are stored in the state of being dispersed in the solvent or the dispersion medium which is the above (e) in order to prevent the (a) from being aggregated again. It is desirable to use as appropriate.

本発明のコーティング剤組成物に含まれる(c)は、加水分解性基含有シリコーンオリゴマーであり、本発明のコーティング剤組成物により塗膜を形成した際に、塗膜に強度を与え硬化膜として定着するために必要な成分である。ここで当該加水分解性基含有シリコーンオリゴマーとは、1〜4官能のアルコキシシリル化合物を酸、塩基または有機錫化合物、有機チタン化合物等の公知の触媒により部分的に加水分解し、脱アルコール縮合(本発明中では部分加水分解縮合とも言う)させてなる、概ね10〜30量体程度の大きさの化合物であって、分子鎖末端や側鎖等に前記アルコキシシリル化合物由来の加水分解性基を有し、直鎖または3次元網目構造となっているシリコーン化合物を指す。当該化合物として典型的には、下記化学式(1)で表されるアルコキシシリル化合物の部分加水分解縮合物である。 (C) contained in the coating agent composition of the present invention is a hydrolyzable group-containing silicone oligomer, and when a coating film is formed by the coating agent composition of the present invention, the coating film gives strength to the coated film as a cured film It is an ingredient necessary to establish it. Here, the hydrolyzable group-containing silicone oligomer is obtained by partially hydrolyzing an alkoxysilyl compound having 1 to 4 functions with a known catalyst such as an acid, a base, an organic tin compound, an organic titanium compound, etc. In the present invention, it is a compound having a size of about 10 to 30 in general, which is also called partial hydrolytic condensation, and which has a hydrolyzable group derived from the above alkoxysilyl compound at the molecular chain terminal or side chain etc. A silicone compound having a linear or three-dimensional network structure. The compound is typically a partial hydrolysis condensate of an alkoxysilyl compound represented by the following chemical formula (1).

−Si(OR4−x 化学式(1)
ここでR、Rはそれぞれ独立して、炭素数が1〜8の、置換基を有しても良い脂肪族、脂環族、芳香族炭化水素基、またはアミノ基、メルカプト基、グリシジル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基を含む有機基から選ばれる官能基である。Rとして好適には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基から選ばれる脂肪族炭化水素基であり、特に好適にはメチル基、エチル基から選ばれる置換基である。Rとして好適には、脂肪族、脂環族または芳香族炭化水素基であり、特に好適にはメチル基、エチル基から選ばれる置換基である。また式中のxは0〜3の整数、好適には0,1を含むものであり、特に好適には1を含むものであり、当該範囲で異なる数値のものが混在する混合物であってもよい。当該(b)の製法としては、上記構造式で示される化合物に公知の加水分解触媒を加え、水分の存在下で加温しながら攪拌することにより部分加水分解縮合を起こさせることで得ることができる。ここで上記構造式において、xが0,1の場合には、当該化合物の重合体は直鎖となった場合に側鎖中に(OR)で示されるアルコキシ基を有することとなり、あるいは重合体は直鎖構造とならず三次元架橋体を構成し、その構造中に部分的にアルコキシ基を含有することとなる。当該化合物としてxが2,3のものを含んでいてもよいが、当該(b)の構造中に効果的にアルコキシ基を追加するためには、xが0または1のものであることが好ましい。ここでx=3のみのものは用いられず、x=3が存在する場合には同時にx=0〜2のものも併存するものとする。なお(b)の項で記載した通り、同一分子内に加水分解性基の他に活性水素基を有するシリコーンオリゴマーは、当該(c)とは区別して(b)の範疇に含めるものとする。
R 1 x -Si (OR 2 ) 4-x Chemical formula (1)
Here, R 1 and R 2 are each independently an aliphatic, alicyclic or aromatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms which may have a substituent, or an amino group, a mercapto group, glycidyl It is a functional group selected from organic groups containing a group, an acryloyl group, a methacryloyl group, and a vinyl group. R 1 is preferably an aliphatic hydrocarbon group selected from a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group and an iso-propyl group, particularly preferably a substituent selected from a methyl group and an ethyl group. R 2 is preferably an aliphatic, alicyclic or aromatic hydrocarbon group, and more preferably a substituent selected from a methyl group and an ethyl group. In the formula, x is an integer of 0 to 3, preferably 0 or 1, and particularly preferably 1 or even a mixture in which different numerical values are mixed in the range. Good. As a manufacturing method of the said (b), adding a well-known hydrolysis catalyst to the compound shown by the said Structural formula and obtaining by causing partial hydrolysis-condensation by stirring, heating in presence of water | moisture content it can. Here, in the above structural formula, when x is 0 or 1, when the polymer of the compound becomes linear, it has an alkoxy group represented by (OR 2 ) in the side chain, or Coalescing does not form a linear structure, but constitutes a three-dimensional crosslinked body, and partially contains an alkoxy group in the structure. As the compound, x may contain 2 or 3. However, in order to effectively add an alkoxy group to the structure of (b), x is preferably 0 or 1. . Here, the thing of only x = 3 is not used, and when x = 3 exists, the thing of x = 0-2 shall coexist simultaneously. As described in the paragraph (b), silicone oligomers having an active hydrogen group in addition to a hydrolyzable group in the same molecule are included in the category of (b) in distinction from (c).

当該(c)としては、適宜市販品を用いることができ、例えばX−40−9225、X−40−9227、X−40−9246、X−40−9250、X−40−2327、KC−89S、KR−400、KR−401、KR−401N、KR−500、KR−510、KR−511、KR−513、KR−515、KR−516、KR−517、KR−9216、KR−213、X−22−4309(以上、信越化学工業株式会社製品)、XC96−B0446、XR31−B1410、XR31−B2733、XR31−B2230、TSR165、XR31−B6667、XR31−B1763(以上、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製品)、SILRES MSE100、SILRES H44(以上、旭化成ワッカーシリコーン株式会社製品)等を挙げることができ、これらは単独で用いても複数種を併用しても構わない。また本発明において当該(c)は硬化触媒を予め含有する市販品を用いても良く、このような市販品としては、触媒にリン酸系化合物を含むものとしてKR−400、KR−401、X−40−2327(以上、信越化学工業株式会社製品)等が知られている。また当該成分は製造時のハンドリング性の観点から、25℃での粘度が0.01〜250mm−1の範囲の粘度であることが好ましく、より好適には0.01〜200mm−1の範囲のものを用いることが特に望ましい。 As the said (c), a commercial item can be used suitably, For example, X-40-9225, X-40-9227, X-40-9246, X-40-9250, X-40-2327, KC-89S KR-400, KR-401, KR-401N, KR-500, KR-510, KR-513, KR-515, KR-516, KR-517, KR-9216, KR-213, X -22-4309 (above, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. product), XC96-B0446, XR31-B1410, XR31-B2733, XR31-B2230, TSR165, XR31-B6667, XR31-B1763 (above, Momentive Performance Materials · Japan Limited company product), SILRES MSE 100, SILRES H44 (or later , Can be exemplified Wacker Asahi Kasei Silicone Co., Ltd. product) and the like, they may be used in combination of plural kinds may be used alone. Further, in the present invention, a commercial product containing a curing catalyst in advance may be used as (c), and such commercial products include KR-400, KR-401, X as one containing a phosphoric acid compound in the catalyst. -40-2327 (above, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. product) etc. are known. The component preferably has a viscosity at 25 ° C. in the range of 0.01 to 250 mm 2 s −1 , more preferably 0.01 to 200 mm 2 s , from the viewpoint of handling during production. It is particularly desirable to use one in the range of 1 .

本発明における当該(c)の組成量としては、前記(a)1質量部に対し0.005〜1.0質量部であることが望ましく、より好適には0.008〜0.5質量部、特に好適には0.01〜0.1質量部の範囲にあることが望ましい。当該範囲にあることで、本発明のコーティング剤組成物は適切な親水性を獲得でき、また貯蔵時の安定性を確保することができる。 The amount of the composition (c) in the present invention is preferably 0.005 to 1.0 parts by mass, and more preferably 0.008 to 0.5 parts by mass with respect to 1 part by mass of the (a). Particularly preferably, it is in the range of 0.01 to 0.1 parts by mass. Within the above range, the coating composition of the present invention can acquire appropriate hydrophilicity and can ensure storage stability.

本発明の(d)は加水分解触媒であって、本発明のコーティング剤組成物中に触媒量含ませることにより、前記(b)や(c)に含まれる加水分解性基や、任意成分として含まれる後述の(f)に含まれるアルコキシシリル基を空気中の湿気などと加水分解反応させて、硬化被膜を形成させるための物質である。本発明のコーティング剤組成物中における当該(d)の組成量は特段制限されず、触媒量であれば良いが、好ましくはコーティング剤組成物中に含まれる加水分解性基含有化合物、具体的には前記(c)及び後述の(f)の合計1質量部に対し0.0001〜0.1質量部であり、好適には0.0005〜0.05質量部の範囲であることが望ましい。 In the present invention, (d) is a hydrolysis catalyst, and by including a catalytic amount in the coating agent composition of the present invention, as a hydrolyzable group contained in the above (b) and (c), or as an optional component It is a substance for causing an alkoxysilyl group contained in (f) described later to be hydrolyzed with moisture in the air or the like to form a cured film. The composition amount of (d) in the coating agent composition of the present invention is not particularly limited and may be a catalytic amount, but preferably the hydrolyzable group-containing compound contained in the coating agent composition, specifically It is desirable that it is 0.0001-0.1 mass part to a total of 1 mass part of the above-mentioned (c) and the below-mentioned (f), and it is desirable that it is the range of 0.0005-0.05 mass part suitably.

当該(d)としては公知の化合物を用いることができ、有機スズ化合物、有機チタニウム化合物、有機ジルコニウム化合物、有機アルミニウム化合物のような有機金属化合物や、塩酸、硫酸、リン酸化合物等の無機酸類、p−トルエンスルホン酸や各種脂肪族または芳香族カルボン酸等の有機酸類、アンモニア、水酸化ナトリウム等の無機塩基類、トリブチルアミン、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノネン−5(DBN)、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7(DBU)等の有機塩基類等から適宜選択して用いることができる。前記有機金属化合物として具体的にはジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジオクテート、ジブチル錫ジアセテート、ジオクチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジオクテート、ジオクチル錫ジアセテート、ジブチル錫ビスアセチルアセテート、ジオクチル錫ビスアセチルラウレート、テトラブチルチタネート、テトラノニルチタネート、テトラキスエチレングリコールメチルエーテルチタネート、テトラキスエチレングリコールエチルエーテルチタネート、ビス(アセチルアセトニル)ジプロピルチタネート、アセチルアセトンアルミニウム、及びアルミニウムトリスエチルアセトアセテート等を例示することができ、これらは単独で用いても、複数種を併用しても構わず、また前記塩酸、硫酸、リン酸化合物から選ばれる無機酸類と併用しても良い。本発明において好適には、前記有機スズ化合物、有機チタニウム化合物、有機アルミニウム系化合物から選ばれる有機金属化合物または塩酸、硫酸、リン酸化合物から選ばれる無機酸類が望ましく、より好適には前記無機酸類がさらに望ましく、特に好適にはリン酸化合物が最も望ましい。 Known compounds can be used as (d), and organic metal compounds such as organic tin compounds, organic titanium compounds, organic zirconium compounds, organic aluminum compounds, inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, and phosphoric acid compounds, Organic acids such as p-toluenesulfonic acid and various aliphatic or aromatic carboxylic acids, ammonia, inorganic bases such as sodium hydroxide, tributylamine, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] nonene-5 (DBN And organic bases such as 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undecene-7 (DBU), etc., as appropriate. Specific examples of the organic metal compounds include dibutyltin dilaurate, dibutyltin dioctate, dibutyltin diacetate, dioctyltin dilaurate, dioctyltin dioctate, dioctyltin diacetate, dibutyltin bisacetyl acetate, dioctyltin bisacetyl laurate, tetrabutyl Examples thereof include titanate, tetranonyl titanate, tetrakis ethylene glycol methyl ether titanate, tetrakis ethylene glycol ethyl ether titanate, bis (acetylacetonyl) dipropyl titanate, aluminum acetylacetone, aluminum trisethylacetoacetate, etc. Or two or more of them may be used in combination, or in combination with an inorganic acid selected from the above-mentioned hydrochloric acid, sulfuric acid and phosphoric acid compounds. Good. In the present invention, organic metal compounds selected from the above organic tin compounds, organic titanium compounds and organic aluminum compounds, or inorganic acids selected from hydrochloric acid, sulfuric acid and phosphoric acid compounds are preferable, and the above inorganic acids are more preferable. More desirable, and particularly preferred is a phosphoric acid compound.

本発明のコーティング剤組成物に含まれる(e)は、溶剤または希釈剤であり、本発明のコーティング剤組成物における前記の各成分(a)〜(d)を均等に混合、分散させる為の媒体である。当該溶剤または希釈剤としては、前記の各成分を均等に混合、分散させることができる材料であれば必要な特性に合わせ適宜任意の物質を選択することができるが、前記(b)や(c)と反応する性質のある物質を使用すると、本発明のコーティング剤組成物は貯蔵安定性に問題を生じる虞がある為、それらは除外するよう考慮する必要がある。また本発明のコーティング剤組成物を塗布してコーティング層を形成する際の作業性の観点から、ある程度揮発性の高い化合物、好ましくは沸点が180℃以下であるもの、混合物にあっては初留点が180℃以下であるものが好適である。 The (e) contained in the coating composition of the present invention is a solvent or a diluent, and is for uniformly mixing and dispersing the components (a) to (d) in the coating composition of the present invention. It is a medium. As the solvent or diluent, any material can be selected as appropriate according to the required properties, as long as the material is capable of uniformly mixing and dispersing the above-mentioned components. When using substances having the property of reacting with the coating agent composition of the present invention may cause problems in storage stability, they should be considered to be excluded. From the viewpoint of workability when applying the coating composition of the present invention to form a coating layer, a compound having a high volatility to a certain degree, preferably having a boiling point of 180 ° C. or less, and in the case of a mixture, an initial distillation It is preferable that the point is 180 ° C. or less.

本発明において好ましく用いることができる(e)としては、アルコール系化合物、エステル系化合物、エーテル系化合物、ケトン系化合物、パラフィン系、またはナフテン系などの炭化水素系化合物及びこれらをハロゲン化してなるハロゲン化炭化水素系化合物、石油系溶剤等から適宜選択することができる。特に制限は無いが例えばメタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、tert−ブタノール、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、エチルエーテル、THF、1,4−ジオキサンアセトン、メチルエチルケトン、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、アセトニトリル、n−ヘキサン、n−ヘプタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ジクロロメタン、クロロホルム、トリクレン、テトラクロロエタン、ガソリン、石油エーテル、ナフテン系石油蒸留溶媒、パラフィン系石油蒸留溶媒、イソパラフィン系石油蒸留溶媒等を挙げることができ、これらは単独で用いても複数種を併用しても構わない。本発明においては、臭気等の作業環境及び安全性、揮発性の観点から、炭素数が2以上のアルコール系化合物、ケトン系化合物、飽和脂肪族炭化水素化合物やナフテン系炭化水素化合物が好ましく、特に好適にはエタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1-ブタノール、2-ブタノール、イソブタノール、tert−ブタノールから選ばれる1種以上である。 Examples of (e) that can be preferably used in the present invention include alcohol compounds, ester compounds, ether compounds, ketone compounds, hydrocarbon compounds such as paraffins and naphthenes, and halogens formed by halogenating these. It is possible to appropriately select from modified hydrocarbon compounds, petroleum solvents and the like. There is no particular limitation, for example, methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, tert-butanol, methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, isopropyl acetate, isopropyl acetate, butyl acetate, ethyl ether, THF, 1,4-dioxane acetone, methyl ethyl ketone, benzene, toluene, xylene, chlorobenzene, acetonitrile, n-hexane, n-heptane, cyclohexane, methylcyclohexane, dichloromethane, chloroform, trichlene, tetrachloroethane, gasoline, petroleum ether, naphthene petroleum distillation Examples thereof include solvents, paraffinic petroleum distillation solvents, isoparaffinic petroleum distillation solvents, etc. These may be used alone or in combination of two or more. In the present invention, alcohol compounds having 2 or more carbon atoms, ketone compounds, saturated aliphatic hydrocarbon compounds and naphthene hydrocarbon compounds are preferable from the viewpoints of working environment such as odor and safety, and volatility. Preferably, it is one or more selected from ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, isobutanol and tert-butanol.

本発明のコーティング剤組成物中における当該(e)の組成量の制限は特段無いが、前記(a)1質量部に対し1〜100質量部の範囲にあることが望ましく、好適には3〜75質量部、特に好適には5〜50質量部の範囲である。当該上限値以下であることにより、本発明のコーティング剤組成物は適度な揮発性、塗膜形成性を維持することができ、当該下限値以上であることにより、本発明のコーティング剤組成物は適切な作業性を確保することができる。 There is no particular limitation on the composition amount of (e) in the coating agent composition of the present invention, but it is preferably in the range of 1 to 100 parts by mass with respect to 1 part by mass of the (a). It is in the range of 75 parts by weight, particularly preferably 5 to 50 parts by weight. By being below the said upper limit, the coating agent composition of this invention can maintain moderate volatility and coating film formability, and when it is more than the said lower limit, the coating agent composition of this invention is Appropriate work efficiency can be secured.

その他本発明のコーティング剤組成物においては、その特性を毀損しない範囲で適宜に任意の添加成分を加えることができる。たとえば、非反応性シリコーンオイル、前記(b)、(c)以外のアルコキシシリル基含有化合物、前記(b)以外のカップリング剤等の密着付与剤、可塑剤、老化防止剤、防錆剤、着色剤、界面活性剤、レオロジー調整剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、蛍光剤、研磨剤、香料、充填剤等の成分を選択することができる。特に前記(b)、(c)以外のアルコキシシリル基含有化合物として、(f)下記化学式(2)で表されるシリケート化合物、またはその部分加水分解縮合物を含有することが望ましい。 In addition, in the coating agent composition of the present invention, optional additive components can be appropriately added as long as the characteristics are not impaired. For example, non-reactive silicone oils, alkoxysilyl group-containing compounds other than the above (b) and (c), adhesion imparting agents such as coupling agents other than the above (b), plasticizers, antiaging agents, rust inhibitors, Components such as colorants, surfactants, rheology modifiers, ultraviolet light absorbers, infrared light absorbers, fluorescent agents, abrasives, perfumes, fillers and the like can be selected. In particular, as the alkoxysilyl group-containing compound other than the above (b) and (c), it is preferable to contain (f) a silicate compound represented by the following chemical formula (2) or a partial hydrolysis condensate thereof.

−Si(OR4−y 化学式(2)
ここでR、Rはそれぞれ独立して、炭素数が1〜8の、置換基を有しても良い脂肪族、脂環族または芳香族炭化水素基であって、好適にはメチル基、エチル基から選ばれるものである。ここで当該化合物におけるyは0〜3の範囲の整数であり、当該範囲であれば異なる数値のものが混在していてもよい。y=4のものを含んでいても良いが、y=4のみのものは本発明の範囲には含まれず、本発明では少なくともy=0〜3の範囲のものが含まれている必要がある。本発明において好適には、前記y=0〜2であることが望ましく、より好適にはy=0,1であることがさらに望ましく、特に好適にはy=0であることが最も望ましい。また本発明においては前記Rが脂肪族炭化水素基であることが望ましく、特に好適には、前記Rがメチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基から選ばれるいずれか1種以上であることである。また当該(f)は、上記化合物が概ね10分子程度まで縮合してなる、部分加水分解縮合物であってもよい。本発明において最も好適な化合物としては、前記y=0、R=エチル基で、単量体構造のエチルシリケートである。
R 3 y -Si (OR 4 ) 4-y Chemical formula (2)
Here, R 3 and R 4 are each independently an aliphatic, alicyclic or aromatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms which may have a substituent, and preferably a methyl group And an ethyl group. Here, y in the said compound is an integer of the range of 0-3, and if it is the said range, the thing of a different numerical value may be mixed. Although y = 4 may be included, only y = 4 is not included in the scope of the present invention, and at least y = 0 to 3 should be included in the present invention. . In the present invention, preferably, y = 0 to 2, more preferably y = 0, 1, and particularly preferably y = 0. Further, in the present invention, it is desirable that the R 4 is an aliphatic hydrocarbon group, and particularly preferably any one selected from the methyl group, the ethyl group, the n-propyl group and the i-propyl group as the R 4. It is to be species or more. Further, the (f) may be a partially hydrolyzed condensate in which the above compound is condensed to about 10 molecules. The most preferable compound in the present invention is ethylsilicate having a monomer structure in which y = 0 and R 4 = ethyl group.

本発明のコーティング剤組成物は前記(f)を含むことにより、当該コーティング剤組成物による塗膜を形成する際に、当該(f)が前記(c)よりなる硬化成分の架橋構造上に組み込まれて架橋密度を高め塗膜を補強し、塗膜の耐久性を高める作用を奏するものである。当該(f)としては適宜市販品を用いることができ、例えばエチルシリケート28(テトラエトキシシラン)、エチルシリケート40(前記エチルシリケート28の部分加水分解縮合物、平均5量体)、エチルシリケート48(前記エチルシリケート40の部分加水分解縮合物、平均10量体)、メチルシリケート51(前記テトラメトキシシランの部分加水分解縮合物、平均4量体)、メチルシリケート53A(前記メチルシリケート51の部分加水分解縮合物、平均7量体)、N−プロピルシリケート(テトラノルマルプロポキシシラン)、N−ブチルシリケート(テトラノルマルブトキシシラン)(以上、コルコート株式会社製品)等を挙げることができ、これらは単独で用いても複数種を併用しても構わない。 When the coating agent composition of the present invention contains the above (f), when forming a coating film by the coating agent composition, the (f) is incorporated on the cross-linked structure of the curing component consisting of the above (c) As a result, the crosslink density is enhanced, the coating film is reinforced, and the durability of the coating film is enhanced. A commercially available product can be appropriately used as (f), and for example, ethyl silicate 28 (tetraethoxysilane), ethyl silicate 40 (partial hydrolytic condensate of ethyl silicate 28 described above, average pentamer), ethyl silicate 48 ( Partial hydrolysis condensate of ethyl silicate 40, average 10-mer), methyl silicate 51 (partial hydrolysis condensate of tetramethoxysilane, average tetramer), methyl silicate 53 A (partial hydrolysis of methyl silicate 51) Condensate, average 7-mer), N-propyl silicate (tetranormal propoxysilane), N-butyl silicate (tetranormal butoxysilane) (above, products of Corcoat Co., Ltd.), etc. can be mentioned, and these are used alone However, multiple types may be used in combination.

本発明のコーティング剤組成物中における当該(f)の組成量は、前記(a)1質量部に対し0.05〜10質量部の範囲、好適には0.1〜5質量部、特に好適には0.25〜2.5質量部である。当該下限値以上にあることにより、適度な塗膜強度を確保することができ、当該上限値以下にあることにより適度な塗膜の柔軟性を有することができる。 The composition amount of (f) in the coating agent composition of the present invention is in the range of 0.05 to 10 parts by mass, preferably 0.1 to 5 parts by mass, particularly preferably 1 part by mass of the (a). To 0.25 to 2.5 parts by mass. By being above the lower limit, appropriate coating film strength can be secured, and by being below the upper limit, it is possible to have appropriate flexibility of the coating.

本発明のコーティング剤組成物は、各種金属、ガラス、セラミックス、樹脂等の基材に対して適用することができるが、親水性が特に求められる基材としての観点から、ガラス面への適用が望ましく、特に自動車のバックミラーや浴室または洗面台等の水分と接触する環境下にある鏡面への適用が望ましい。これらの基材に適用することにより、当該ガラス面は水分と接触した際に水の薄膜が形成され、表面に曇りのない、被視認性に優れた外観を長期間にわたって維持することができるようになるのである。 The coating agent composition of the present invention can be applied to substrates of various metals, glasses, ceramics, resins, etc., but from the viewpoint as a substrate for which hydrophilicity is particularly required, application to glass surfaces is preferred. Desirably, it is desirable to apply to a mirror surface in an environment in contact with moisture, such as a car rearview mirror, a bathroom or a wash basin. By applying to these substrates, a thin film of water is formed when the glass surface is in contact with moisture, so that the surface with no haze and excellent appearance of visibility can be maintained for a long time It becomes.

本発明のコーティング剤組成物の適用手段としては特段限定するものではなく、当該組成物を含浸させた繊維を用いた手塗り、刷毛塗り、自動機を用いた機械塗布等、適宜任意の適用手段を用いることができる。本発明において特に好ましくは、以下方法での適用である。すなわち本発明のコーティング剤組成物を、乾燥したスポンジやウェス等の繊維に適量含浸させ、これを手で基材表面に薄く塗り広げ、自然乾燥または乾燥機等を用いた強制乾燥により揮発成分を揮散させる。然る後、別の乾燥した布巾またはマイクロファイバーウェス等により当該被塗布面を拭き上げることで仕上げを行う、という方法である。この際、組成物中に含まれる反応成分である(c)は、加水分解触媒(d)の作用により加水分解反応が進行し、基材上で硬化塗膜を形成することとなる。当該硬化塗膜の膜厚は、概ね0.01〜100μm、好ましくは0.05〜75μm、特に好ましくは0.1〜50μmの範囲の膜厚となることが好ましい。コーティング層が当該範囲にあることで、良好な撥水性、滑水性、塗工時の作業性と、耐久性、美観を両立することができる。 The application means of the coating composition of the present invention is not particularly limited, and any appropriate application means such as hand coating using a fiber impregnated with the composition, brush coating, machine coating using an automatic machine, etc. Can be used. Particularly preferably in the context of the present invention is the application of the following method. That is, an appropriate amount of the coating composition of the present invention is impregnated into a dried sponge or waste fiber, which is spread thinly on the surface of the substrate by hand, and volatilized by natural drying or forced drying using a dryer or the like. Allow to volatilize. After that, it is a method of finishing by wiping up the said coated surface with another dry cloth or a microfiber waste etc. At this time, as the reaction component (c) contained in the composition, the hydrolysis reaction proceeds by the action of the hydrolysis catalyst (d) to form a cured coating on the substrate. The thickness of the cured coating film is preferably in the range of about 0.01 to 100 μm, preferably 0.05 to 75 μm, and particularly preferably 0.1 to 50 μm. When the coating layer is in the above range, it is possible to achieve both good water repellency, water sliding ability, workability at the time of coating, durability, and appearance.

本発明のコーティング剤組成物による、優れた親水特性を有した塗膜を形成する機構は明らかでは無いが、推測として以下のようなものであることが考えられる。すなわち本発明の主要な硬化成分である前記(c)が加水分解反応により架橋、硬化する際、表面が活性水素基を有する化合物(b)により修飾された固形物である前記(a)を塗膜中に取り込み、表面に活性水素基が豊富な硬化被膜を形成する。当該活性水素基が雨等の空気中の水分と親和することにより親水性を発現して、親水性に優れた硬化塗膜を実現するのである。 Although the mechanism which forms the coating film which had the outstanding hydrophilic characteristic by the coating agent composition of this invention is not clear, it is thought that it is as follows by assumption. That is, when (c), which is the main curing component of the present invention, is crosslinked and cured by a hydrolysis reaction, the surface is coated with (a) which is a solid modified with a compound (b) having an active hydrogen group. It is incorporated into a film and forms a cured film rich in active hydrogen groups on the surface. When the active hydrogen group is compatible with moisture in the air such as rain, it exhibits hydrophilicity to realize a cured coating film excellent in hydrophilicity.

以下、実施例により本発明の効果を詳説するが、これら実施例は本発明の態様の限定を意図するものでは無い。なお各実施例及び比較例等にて調製、評価を行ったコーティング剤組成物のことを、以後は単に「組成物」とも呼ぶ。 Hereinafter, the effects of the present invention will be described in detail by way of examples, but these examples are not intended to limit the aspects of the present invention. In addition, the thing of the coating agent composition which prepared and evaluated in each Example and comparative example etc. is only hereafter called a "composition."

[組成物の調製法]
本発明の実施例、比較例にて評価した各組成物は以下の方法により調製を行った。密封したバイアル瓶中で、表1記載の所定質量の(e)中に(a)を加えて25℃環境下で撹拌を行い、ここに所定量の(b)または(b’)を加えた(比較例3)。当該バイアル瓶を密封した状態で、これに超音波発生装置SONIC社製「vibra cell」を用いて20kHzの超音波を10分間照射することで混合攪拌処理を行った。然る後、ここに(c)((d)を含む)、(f)を順次投入して10分間攪拌を行うことにより各組成物を調製した。なお比較例3では組成物中に(b)を加えずに組成物を調製した。
[Method of preparing composition]
Each composition evaluated by the Example of this invention and the comparative example was prepared with the following method. In a sealed vial, (a) was added to (e) of a predetermined mass described in Table 1 and agitation was performed under a 25 ° C. environment, and a predetermined amount of (b) or (b ′) was added thereto (Comparative example 3). While the vial was sealed, the mixture was subjected to a mixing / stirring process by irradiating it with ultrasonic waves of 20 kHz for 10 minutes using an ultrasonic generator “vibra cell” manufactured by SONIC Corporation. Thereafter, each composition was prepared by sequentially adding (c) (including (d)) and (f) thereto and stirring for 10 minutes. In Comparative Example 3, the composition was prepared without adding (b) to the composition.

本発明のコーティング剤組成物の特性は、以下方法により評価を行った。
[試験片の作成方法]
表中に示した各組成物をティッシュペーパーの表面半分が湿る程度の量(約2ml)、該ティッシュペーパーに染み込ませ、透明なガラス板(50mm×20mm×5mm)の表面に手で薄く塗り拡げ、25℃の室内で10分間静置した後、余剰分を乾いたマイクロファイバー布で拭き取り、表面に組成物の斑が無い状態とした。この状態のものを「初期」試験片とした。当該「初期」試験片の被塗布面に対し、10cm離れた位置から真っ直ぐに、霧吹きにてイオン交換水を50回噴き付けた後、エアブローにて水分を取り去ったものを「耐久」試験片とした。
The characteristics of the coating agent composition of the present invention were evaluated by the following methods.
[Method of making test piece]
Each composition shown in the table is soaked in the tissue paper in such an amount that the surface half of the tissue gets wet (about 2 ml) and thinly applied by hand on the surface of a transparent glass plate (50 mm × 20 mm × 5 mm) After spreading and leaving in a room at 25 ° C. for 10 minutes, the excess was wiped off with a dry microfiber cloth to make the surface free from any spots of the composition. The thing of this state was made into the "initial" test piece. Ion-exchanged water was sprayed 50 times from the position 10 cm away from the "applied" test piece's coated surface straight from a distance of 10 cm, and after removing water by air blow, "durability" test piece did.

[接触角評価方法]
前記「初期」及び「耐久」試験片それぞれの表面に、イオン交換水をスポイトで1滴(約0.005〜0.05ml程度)滴下して、水の接触角を接触角計(DM−500、協和界面科学社製品)を用いて測定し、当該接触角の値で以て親水性の評価を行った。本発明のコーティング剤組成物における望ましい接触角は、「初期」試験片における測定値(以後、初期接触角ともいう)が概ね20°以下、より好適には15°以下の値である。また長期使用時の耐久性の観点から、「耐久」試験片による接触角の測定値(以後、耐久接触角ともいう)が初期接触角の値に対し、5未満の変化量であることが望ましい。
[Contact angle evaluation method]
A drop of ion-exchanged water (about 0.005 to 0.05 ml) is dropped onto the surface of each of the "initial" and "durability" test pieces with a syringe, and the contact angle of water is measured using a contact angle meter (DM-500). , And manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.), and the hydrophilicity was evaluated by the value of the contact angle. The desirable contact angle in the coating agent composition of the present invention is a value (hereinafter also referred to as initial contact angle) measured on the "initial" test piece is about 20 ° or less, more preferably 15 ° or less. Also, from the viewpoint of durability in long-term use, it is desirable that the measured value of the contact angle by the “durability” test piece (hereinafter also referred to as a durable contact angle) be a variation of less than 5 with respect to the value of the initial contact angle. .

[組成物の原料]
本発明の実施例、比較例で調製した各組成物に含まれる原料は以下の材料を用い、それぞれの組成量は表1に記載した。
(a)シリカ粒子
・AEROSIL200:日本アエロジル株式会社製品、平均粒径12nm、表面無処理の親水性フュームドシリカ、BET法による比表面積200±25m/g
(b)活性水素基含有アルコキシシラン化合物及びその比較成分
・KBM−903:信越シリコーン株式会社製品、3−アミノプロピルトリメトキシシラン
・KBM−303:信越シリコーン株式会社製品、2−(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
・KBM−503:信越シリコーン株式会社製品、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
(c)加水分解性基含有シリコーンオリゴマー
・X−40−2327:信越化学工業株式会社製品、化学式(1)におけるR、R共にメチル基であり、かつx=1〜3である化合物の部分加水分解縮合物、25℃における粘度0.9mm−1、(d)加水分解触媒としてリン酸系化合物を5〜10%の濃度で含有する
(e)溶剤または希釈剤
・2−プロパノール:ナカライテスク株式会社製品、試薬
その他 (f)シリケート化合物
・エチルシリケート28:コルコート株式会社製品、化学式(2)におけるRがエチル基で、y=0の化合物、化学名テトラエトキシシラン
[Raw material of composition]
The raw materials contained in each composition prepared by the Example of this invention, and the comparative example used the following material, and described each composition quantity in Table 1.
(A) Silica particles · AEROSIL 200: Nippon Aerosil Co., Ltd. product, average particle diameter 12 nm, hydrophilic fumed silica without surface treatment, specific surface area 200 ± 25 m 2 / g according to BET method
(B) Active hydrogen group-containing alkoxysilane compound and its comparative component · KBM-903: Shin-Etsu Silicone Co., Ltd. product, 3-aminopropyltrimethoxysilane KBM-303: Shin-Etsu Silicone Co., Ltd. product, 2- (3,4- Epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane KBM-503: Shin-Etsu Silicone Co., Ltd. product, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (c) hydrolyzable group-containing silicone oligomer X-40-2327: Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. product, Partial hydrolytic condensate of a compound in which R 1 and R 2 are both methyl groups in chemical formula (1) and x = 1 to 3, viscosity 0.9 mm 2 s −1 at 25 ° C., (d) hydrolysis catalyst (E) solvent or diluent, 2-pro containing phosphoric acid compound at a concentration of 5 to 10% as Panol: Nacalai Tesque, Inc. products, reagents, etc. (f) Silicate compound · Ethyl silicate 28: Colcoat Co., Ltd. product, R 4 in the chemical formula (2) is an ethyl group, a compound of y = 0, chemical name tetraethoxysilane

Figure 2019112578
Figure 2019112578

なお参考例として、組成物を調製する際に(a)、(b)を超音波処理することなく(e)中で混合攪拌したことを除いては、前記組成物の調製法と同様の工程で、実施例1と同一の組成からなる組成物を調製した。当該参考例の組成物は、初期接触角が20°を超える値となったため、耐久接触角は測定しなかった。 As a reference example, the same steps as the preparation method of the composition except that (a) and (b) were mixed and stirred in (e) without ultrasonication when the composition was prepared. Then, a composition having the same composition as Example 1 was prepared. In the composition of the reference example, since the initial contact angle became a value exceeding 20 °, the durable contact angle was not measured.

表1の結果からは、本発明の構成を所定の組成比で含む組成物は、いずれも望ましい初期接触角を有しており、耐久接触角においても初期値より大きく変化することは無かった。但し(c)の組成量が(a)1質量部に対し0.1質量部を超えている実施例3においては、耐久接触角がやや増大する傾向にあることが認められた。(b)に替え、分子中に活性水素基を有さないアルコキシシラン化合物である3−アミノプロピルトリメトキシシラン(KBM−903)及び2−(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(KBM−303)を用いた比較例1,2及び(b)相当成分を含まない比較例3では、いずれも初期、耐久ともに接触角が過大なものとなってしまい、親水性膜の形成に適したものでは無かった。 From the results shown in Table 1, all the compositions containing the composition of the present invention at the predetermined composition ratio had the desired initial contact angle, and the durable contact angle did not change much more than the initial value. However, in Example 3 in which the composition amount of (c) exceeds 0.1 parts by mass with respect to 1 part by mass of (a), it was recognized that the durable contact angle tends to slightly increase. Instead of (b), 3-aminopropyltrimethoxysilane (KBM-903) and 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane (KBM) which are alkoxysilane compounds having no active hydrogen group in the molecule In each of Comparative Examples 1 and 2 using (-303) and Comparative Example 3 not containing a component corresponding to (b), the contact angle becomes excessive in both initial stage and durability, and it is suitable for formation of a hydrophilic film. It was not a thing.

本発明のコーティング剤組成物は、優れた親水性及び良好な耐久性を備えたものであり、特に自動車のバックミラーや浴室または洗面台等の水分と接触する環境下にある鏡面に対し、親水性を与えるための薄膜コーティング層を形成する上で好適に用いることのできる、有用なものである。 The coating composition of the present invention has excellent hydrophilicity and good durability, and is particularly hydrophilic to a mirror surface in an environment in contact with water, such as a car rearview mirror or a bathroom or a wash basin. It is a useful thing which can be used suitably in forming the thin film coating layer for giving property.

Claims (14)

以下の(a)〜(e)を含んでなるコーティング剤組成物。
(a)シリカ粒子
(b)活性水素基含有アルコキシシラン化合物
(c)加水分解性基含有シリコーンオリゴマー
(d)加水分解触媒
(e)溶剤または希釈剤
Coating agent composition comprising the following (a) to (e).
(A) Silica particle (b) active hydrogen group-containing alkoxysilane compound (c) hydrolyzable group-containing silicone oligomer (d) hydrolysis catalyst (e) solvent or diluent
前記(a)1質量部に対し、(b)が0.01〜5.0質量部、(c)が0.005〜1.0質量部含有するものである、前記請求項1に記載のコーティング剤組成物。 The said (b) is 0.01-5.0 mass parts with respect to 1 mass part of said (a), and (c) contains 0.005-1.0 mass part of said, It is a thing of the said Claim 1. Coating composition. 前記(a)1質量部に対し、(b)が0.1〜1.0質量部、(c)が0.01〜0.1質量部含有するものである、前記請求項1または2に記載のコーティング剤組成物。 The said 1 or 2 in which 0.1 to 1.0 mass part of (b) and 0.01 to 0.1 mass part of (c) are contained with respect to 1 mass part of said (a). Coating composition as described. 前記(a)と前記(b)が前記(e)中で予め混合攪拌処理されてなるものである、前記請求項1〜3のいずれか1項に記載のコーティング剤組成物。 The coating agent composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the (a) and the (b) are mixed and stirred in the (e) in advance. 前記混合攪拌処理の際に超音波の照射を行うものである、前記請求項4に記載のコーティング剤組成物。 The coating agent composition according to claim 4, wherein irradiation of ultrasonic waves is performed during the mixing and stirring process. 前記(b)がアミノ基含有アルコキシシラン化合物である、前記請求項1〜5のいずれか1項に記載のコーティング剤組成物。 The coating agent composition according to any one of claims 1 to 5, wherein (b) is an amino group-containing alkoxysilane compound. 前記アミノ基含有アルコキシシラン化合物がγ−アミノアルキルトリアルコキシシランである、前記請求項6に記載のコーティング剤組成物。 The coating agent composition according to claim 6, wherein the amino group-containing alkoxysilane compound is γ-aminoalkyltrialkoxysilane. さらに(f)下記構造式で表されるシリケート化合物、またはその部分加水分解縮合物を含有するものである、前記請求項1〜7のいずれか1項に記載のコーティング剤組成物。
−Si(OR4−y
(ここでR、Rはそれぞれ独立して、炭素数が1〜8の、置換基を有しても良い脂肪族、脂環族または芳香族炭化水素基であり、yは0〜3の整数である。)
The coating agent composition according to any one of claims 1 to 7, which further contains (f) a silicate compound represented by the following structural formula, or a partial hydrolytic condensate thereof.
R 3 y -Si (OR 4 ) 4-y
(Wherein R 3 and R 4 are each independently an aliphatic, alicyclic or aromatic hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, which may have a substituent, and y is 0 to 3) Is an integer of
前記(a)が、表面処理されていない親水性シリカを含むものである、前記請求項1〜8のいずれか1項に記載のコーティング剤組成物。 The coating agent composition according to any one of claims 1 to 8, wherein (a) comprises hydrophilic silica not subjected to surface treatment. 前記(e)が、アルコール系溶剤または石油系溶剤中から選ばれるものである、前記請求項1〜9のいずれか1項に記載のコーティング剤組成物。 The coating agent composition according to any one of claims 1 to 9, wherein the (e) is selected from alcohol solvents or petroleum solvents. 前記(a)の平均粒径が1〜25nmの範囲にあるものを含んでなる、前記請求項1〜10のいずれかの実施態様に記載のコーティング剤組成物。 The coating agent composition as described in any one of the said embodiment which comprises what has an average particle diameter of said (a) in the range of 1-25 nm. 前記コーティング剤組成物が、自動車外装鋼板に適用されるものである、前記請求項1〜11のいずれか1項に記載のコーティング剤組成物。 The coating agent composition according to any one of claims 1 to 11, wherein the coating agent composition is applied to an automobile exterior steel sheet. 前記請求項1〜11のいずれか1項に記載のコーティング剤組成物を基材表面に塗布し、溶剤の揮散と共に反応成分を基材上で架橋反応させることで硬化塗膜を形成する、コーティング層形成方法。 The coating which forms a cured coating film by apply | coating the coating agent composition of any one of the said Claims 1-11 on the base-material surface, and carrying out the crosslinking reaction of the reaction component on a base material with volatilization of a solvent Layer formation method. 前記請求項13に記載のコーティング層形成方法により形成されたコーティング層。 The coating layer formed by the coating layer formation method of the said Claim 13.
JP2017248705A 2017-12-26 2017-12-26 Coating agent composition Pending JP2019112578A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017248705A JP2019112578A (en) 2017-12-26 2017-12-26 Coating agent composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017248705A JP2019112578A (en) 2017-12-26 2017-12-26 Coating agent composition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2019112578A true JP2019112578A (en) 2019-07-11

Family

ID=67223580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017248705A Pending JP2019112578A (en) 2017-12-26 2017-12-26 Coating agent composition

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2019112578A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6975375B2 (en) Coating agent composition
JP6004054B2 (en) Ultraviolet absorbing glass article for automobile and sliding window of automobile
JPWO2011142463A1 (en) UV absorbing film forming coating solution and UV absorbing glass article
CN111918926B (en) Mixed composition
JP2001207162A (en) Liquid for water- and oil-repellent and stain-proofing treatment, and method for water- and oil-repellent and stain-proofing treatment
JP3245522B2 (en) Paint composition
JP3245521B2 (en) Paint composition
JP2019112578A (en) Coating agent composition
JP3245519B2 (en) Paint composition
JP3245520B2 (en) Paint composition
JP2016050276A (en) Surface treatment agent for coated steel panel
WO2019022087A1 (en) Coating-forming composition
JP7079900B2 (en) Coating composition and article with coating
JP4350412B2 (en) Pollution prevention painting method
JP6942849B1 (en) Laminate
JP7267343B2 (en) laminate
CN110997837B (en) Composition for forming coating film
JP3498986B2 (en) Antifogging agent and antifogging film-forming substrate
JP5185867B2 (en) Hydrophilic silicone resin composition and coated product
JP6802953B2 (en) Water repellent coating composition
JP5350507B2 (en) Protective treatment method for painted surfaces of vehicles
JP4465162B2 (en) Antifouling agent
JP5501334B2 (en) Coating method
JPH04180988A (en) Anti-misting agent and anti-misting method
JPH10158579A (en) Hydrophilic coating composition