JP2022028241A - Composition for infrared reflectors, and composition for infrared low radiation materials - Google Patents

Composition for infrared reflectors, and composition for infrared low radiation materials Download PDF

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Abstract

To provide an infrared reflector that has high heat resistance and also has high thermal conductivity, or a composition that can form an infrared low radiation material.SOLUTION: A composition contains an infrared reflection filler and a polysiloxane copolymer composed of a basket-formed silsesquioxane repeating unit represented by formula (A) and an open-chain siloxane repeating unit. R0 is a C6-20 aryl or a C5-6 cycloalkyl, and R1 is hydrogen, vinyl, allyl, hydroxy group, C6-20 aryl, C5-6 cycloalkyl, C7-40 arylalkyl, or C1-40 alkyl.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、シラノール基を有するシロキサンポリマーおよび架橋体を用いた、赤外線反射材、および赤外線低放射材用組成物に関する。 The present invention relates to a composition for an infrared reflector and an infrared low emissivity material using a siloxane polymer having a silanol group and a crosslinked product.

低環境負荷を実現するため、これまでエアコン等を用いて保温してきた住宅、オフィス、工場、自動車などの断熱の重要性が増している。例えば、オフィスにおける窓からの太陽光の入射による夏場の室内温度の上昇を抑えたり、冬場の外壁の放射冷却を引き起こす熱線(=赤外線)の放射を抑えたりすることにより、エアコンの使用電力を減少させることができる(例えば、非特許文献1参照)。 In order to realize a low environmental load, the importance of heat insulation of houses, offices, factories, automobiles, etc., which have been kept warm by using air conditioners, is increasing. For example, the power consumption of air conditioners can be reduced by suppressing the rise in indoor temperature in the summer due to the incident of sunlight from windows in the office, and by suppressing the radiation of heat rays (= infrared rays) that cause radiative cooling of the outer wall in the winter. (See, for example, Non-Patent Document 1).

さらに近年では、ハンダリフロー炉などから出る赤外線放射による作業環境の悪化や、放射されるエネルギーのロスを減らす点からも、赤外線の放射コントロールが重要になっている。また、赤外線の放射は温度の4乗に比例することから高温になるほど影響が大きいので、高温になる機器で使用される割合が高く、耐熱性の高い材料が必要になる。 Furthermore, in recent years, infrared radiation control has become important from the viewpoint of reducing the deterioration of the working environment due to infrared radiation emitted from solder reflow furnaces and the loss of emitted energy. In addition, since infrared radiation is proportional to the fourth power of temperature, the higher the temperature, the greater the effect. Therefore, a material with high heat resistance is required because it is often used in equipment that becomes hot.

固体と光の関係として、一般に、「透過率+吸収率+反射率=1」という関係が成り立つ。物質に吸収された光は熱になる。また、光の吸収により発生した熱は物質内部を拡散するのと同時に、対流により空気中に放出され、また遠赤外線として周囲に放射される。したがって、塗膜の温度を上昇させずに、赤外線を制御したい場合には、赤外線の吸収率は低いほうが良い。ただし、窓辺にいて、直接日照を受けている人間の体感温度を下げたい場合は水の吸収波長を含む近赤外線を遮蔽するほうが良く、この場合は赤外線吸収剤を追加して用いることができる。 As a relationship between a solid and light, the relationship "transmittance + absorption rate + reflectance = 1" generally holds. The light absorbed by the substance becomes heat. In addition, the heat generated by the absorption of light diffuses inside the substance, and at the same time, it is released into the air by convection and radiated to the surroundings as far infrared rays. Therefore, if it is desired to control infrared rays without raising the temperature of the coating film, it is better that the infrared ray absorption rate is low. However, if you are on the windowsill and want to lower the sensible temperature of a person who is directly exposed to sunlight, it is better to shield near infrared rays including the absorption wavelength of water. In this case, an infrared absorber can be added and used.

一般に、かご型構造を有するシルセスキオキサンを含むポリマーは、特異な構造を有し、またそれによる特異な効果が期待されるため、様々な分野から注目されている。このようなシルセスキオキサン骨格を含むポリマーには、シルセスキオキサン骨格を主鎖に含むケイ素系重合体が知られている(例えば、特許文献1参照。)。また、かご型構造を有するシルセスキオキサン骨格を主鎖に含むケイ素化合物に架橋性官能基を導入して架橋ポリマーとすることにより耐熱性に優れるシリコーン膜が開発されている(例えば、特許文献2参照)。さらに、かご型ではなく開いた構造のポリシルセスキオキサンとエポキシを硬化した光反射接着剤も開発されているが、高分子鎖に通常のエポキシ樹脂成分を含んでいるため、エポキシ樹脂成分の熱分解や、赤外線吸収が起こり、シルセスキオキサンの長所を活かし切れていなかった(例えば、特許文献3参照)。 In general, a polymer containing silsesquioxane having a cage-shaped structure has attracted attention from various fields because it has a unique structure and is expected to have a unique effect. As a polymer containing such a silsesquioxane skeleton, a silicon-based polymer having a silsesquioxane skeleton in the main chain is known (see, for example, Patent Document 1). Further, a silicone film having excellent heat resistance has been developed by introducing a crosslinkable functional group into a silicon compound having a silsesquioxane skeleton having a cage structure in the main chain to form a crosslinkable polymer (for example, Patent Document). 2). In addition, a light-reflecting adhesive made by curing polysilsesquioxane and epoxy, which has an open structure instead of a cage type, has also been developed. Thermal decomposition and infrared absorption occurred, and the advantages of silsesquioxane could not be fully utilized (see, for example, Patent Document 3).

特開2009-298908号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-298908 特開2010-116464号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-116464 特開2011-88947号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-88847

透明導電膜の新展開II、第20章 窓ガラスへの透明導電膜の応用、シーエムシー出版、沢田豊編、2002New Development of Transparent Conductor II, Chapter 20 Application of Transparent Conductor to Window Glass, CMC Publishing, Yutaka Sawada, 2002

上記のとおり、これらの赤外線の制御を用いた、低環境負荷を目指す材料は過酷な環境で使用されることが多く、温度や紫外線などへの耐性が高い材料が求められている。そのためには、赤外線を制御し内部の温度を制御する塗材には、赤外線反射フィラーだけではなく、高耐熱で、赤外領域に吸収の少ないバインダーポリマーの開発が重要である。
そこで本発明は、赤外線反射フィラーと上記シリコーン系ポリマーを複合化することにより、赤外線の反射率が高く耐光性も高い、および赤外線放射率が低く耐熱性も高い組成物を提供することを課題とする。
As described above, materials aiming at low environmental load using these infrared control are often used in harsh environments, and materials having high resistance to temperature, ultraviolet rays, etc. are required. For that purpose, it is important to develop not only an infrared reflective filler but also a binder polymer having high heat resistance and little absorption in the infrared region for a coating material that controls infrared rays and controls the internal temperature.
Therefore, it is an object of the present invention to provide a composition having high infrared reflectance, high light resistance, low infrared emissivity and high heat resistance by combining an infrared reflective filler and the above silicone polymer. do.

本発明者らは、有機材料と無機材料の複合化において、耐熱性や化学的安定性が高いかご型構造を有するシルセスキオキサン化合物と鎖状シロキサン構造を含む化合物とを反応させ主鎖にヒドロキシ基を含むシロキサンポリマーと、熱線反射フィラーを組み合わせることにより、耐候性や耐熱性(1%または5%重量減少温度)が350℃以上と極めて高く、熱線反射性、低熱放性が高い塗材および硬化膜を形成できることを見出し、本発明を完成させた。 In the compounding of an organic material and an inorganic material, the present inventors react a silsesquioxane compound having a cage-type structure with high heat resistance and chemical stability with a compound containing a chain siloxane structure to form a main chain. By combining a siloxane polymer containing a hydroxy group and a heat ray reflective filler, the weather resistance and heat resistance (1% or 5% weight loss temperature) are extremely high at 350 ° C or higher, and the coating material has high heat ray reflectivity and low heat release. And found that a cured film can be formed, and completed the present invention.

本発明の第1の態様に係る赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材用組成物は、
赤外線反射フィラーと;
式(A)で表されるかご型シルセスキオキサン繰り返し単位および式(B)で表される鎖状シロキサン繰り返し単位からなるポリシロキサン共重合体と;
を含む。

Figure 2022028241000001

Figure 2022028241000002

式(A)および(B)中、
は独立して、炭素数6~20のアリールまたは炭素数5~6のシクロアルキルであり、炭素数6~20のアリールおよび炭素数5~6のシクロアルキルにおいて、少なくとも1つの水素がハロゲンまたは炭素数1~20のアルキルで置き換えられてもよく;
は独立して、水素、ビニル、アリル、水酸基、炭素数6~20のアリール、炭素数5~6のシクロアルキル、炭素数7~40のアリールアルキル、または炭素数1~40のアルキルであり、炭素数6~20のアリール、炭素数5~6のシクロアルキルおよび炭素数7~40のアリールアルキル中のアリールは、少なくとも1つの水素原子が独立してハロゲン原子または炭素数1~20のアルキルで置き換えられてもよく、前記炭素数7~40のアリールアルキル中のアルキレンは、少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられてもよく、少なくとも1つの-CH-が、-O-、-CH=CH-、または炭素数5~20のシクロアルキレンで置き換えられてもよく、炭素数1~40のアルキルにおいて、少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられてもよく、少なくとも1つの-CH-が、-O-または炭素数5~20のシクロアルキレンで置き換えられてもよく;
は独立して、水素、ビニル、アリル、水酸基、炭素数6~20のアリール、炭素数5~6のシクロアルキル、炭素数7~40のアリールアルキル、または炭素数1~40のアルキルであり、炭素数6~20のアリール、炭素数5~6のシクロアルキル、および炭素数7~40のアリールアルキル中のアリールにおいて、少なくとも1つの水素がハロゲンまたは炭素数1~20のアルキルで置き換えられてもよく、炭素数7~40のアリールアルキル中のアルキレンにおいて、少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられてもよく、少なくとも1つの-CH-が、-O-、-CH=CH-、または炭素数5~20のシクロアルキレンで置き換えられてもよく、炭素数1~40のアルキルにおいて、少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられてもよく、少なくとも1つの-CH-が、-O-または炭素数5~20のシクロアルキレンで置き換えられてもよく;
xおよびyは独立して、1以上である。
式(A)および式(B)において、Rが独立して、フェニルまたはシクロヘキシルであり、RおよびRが独立して、メチルまたはフェニルである化合物は、耐熱性が高いという点で、より好ましい。 The composition for an infrared reflector or the composition for an infrared low emissivity material according to the first aspect of the present invention is
With infrared reflective filler;
A polysiloxane copolymer consisting of a cage-type silsesquioxane repeating unit represented by the formula (A) and a chain siloxane repeating unit represented by the formula (B);
including.
Figure 2022028241000001

Figure 2022028241000002

In formulas (A) and (B),
R0 is independently an aryl with 6 to 20 carbon atoms or a cycloalkyl with 5 to 6 carbon atoms, and in the aryl with 6 to 20 carbon atoms and the cycloalkyl with 5 to 6 carbon atoms, at least one hydrogen is a halogen. Alternatively, it may be replaced with an alkyl having 1 to 20 carbon atoms;
R 1 is independently composed of hydrogen, vinyl, allyl, hydroxyl group, aryl having 6 to 20 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 6 carbon atoms, arylalkyl having 7 to 40 carbon atoms, or alkyl having 1 to 40 carbon atoms. There are aryls having 6 to 20 carbon atoms, cycloalkyls having 5 to 6 carbon atoms, and arylalkyls having 7 to 40 carbon atoms in which at least one hydrogen atom independently has a halogen atom or 1 to 20 carbon atoms. The alkylene in the arylalkyl having 7 to 40 carbon atoms may be replaced with an alkyl, and at least one hydrogen may be replaced with a halogen, and at least one -CH 2- may be replaced with -O-, -CH. = CH- or cycloalkylene with 5 to 20 carbon atoms may be replaced, and in alkyl having 1 to 40 carbon atoms, at least one hydrogen may be replaced with halogen, and at least one -CH 2- may be replaced. , -O- or may be replaced with a cycloalkylene having 5 to 20 carbon atoms;
R2 is independently composed of hydrogen, vinyl, allyl, hydroxyl group, aryl having 6 to 20 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 6 carbon atoms, arylalkyl having 7 to 40 carbon atoms, or alkyl having 1 to 40 carbon atoms. At least one hydrogen is replaced by a halogen or an alkyl having 1 to 20 carbon atoms in the aryl in an aryl having 6 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl having 5 to 6 carbon atoms, and an aryl alkyl having 7 to 40 carbon atoms. Alternatively, in the alkylene in the arylalkyl having 7 to 40 carbon atoms, at least one hydrogen may be replaced with a halogen, and at least one -CH 2- is -O-, -CH = CH-, or. It may be replaced with a cycloalkylene having 5 to 20 carbon atoms, or in an alkyl having 1 to 40 carbon atoms, at least one hydrogen may be replaced with a halogen, and at least one -CH 2- may be replaced with -O- or. It may be replaced with a cycloalkylene having 5 to 20 carbon atoms;
x and y are independently 1 or more.
In formulas (A) and (B), compounds in which R 0 is independently phenyl or cyclohexyl and R 1 and R 2 are independently methyl or phenyl have high heat resistance. More preferred.

このように構成すると、ポリマー成分であるポリシロキサン共重合体の赤外線領域の吸収率を低く、耐熱性を高くすることができ、赤外線反射率の高い赤外線反射フィラーを分散することにより、高い熱線反射率、低い熱線放射率、および高い耐熱性を有することができる。 With this configuration, the absorption rate of the polysiloxane copolymer, which is a polymer component, in the infrared region can be lowered and the heat resistance can be increased. By dispersing the infrared reflecting filler having a high infrared reflectance, high heat ray reflection can be achieved. It can have rate, low heat ray reflectance, and high heat resistance.

本発明の第2の態様に係る赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材用組成物は、上記本発明の第1の態様に係る赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材用組成物において赤外線反射フィラーが、金属酸化物である。
このように構成すると、赤外線がポリシロキサン共重合体に殆ど吸収されずに金属酸化物で反射することができ、赤外線反射率が高く、放射率が低い複合材を得ることができる。
The composition for an infrared reflector or the composition for an infrared low emissivity material according to the second aspect of the present invention is the composition for an infrared reflector or the composition for an infrared low emissivity material according to the first aspect of the present invention. The infrared reflective filler is a metal oxide.
With this configuration, infrared rays can be reflected by the metal oxide while being hardly absorbed by the polysiloxane copolymer, and a composite material having high infrared reflectance and low emissivity can be obtained.

本発明の第3の態様に係る赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材用組成物は、上記本発明の第1の態様に係る赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材用組成物において、赤外線反射フィラーが、酸化スズ、アンチモンドープ酸化スズ、フッ素ドープ酸化スズ、燐ドープ酸化スズ、酸化インジウムスズ、および酸化亜鉛、アルミドープ酸化亜鉛、ガリウムドープ酸化亜鉛の少なくとも1つからなる。
このように構成すると、可視光に対しては透明性が高く、赤外線は反射する熱線反射窓材料に適した複合材を得ることができる。
The composition for infrared reflective material or the composition for infrared low-emissivity material according to the third aspect of the present invention is the composition for infrared reflective material or the composition for infrared low-emissivity material according to the first aspect of the present invention. The infrared reflective filler comprises at least one of tin oxide, antimony-doped tin oxide, fluorine-doped tin oxide, phosphorus-doped tin oxide, indium tin oxide, and zinc oxide, aluminum-doped zinc oxide, and gallium-doped zinc oxide.
With this configuration, it is possible to obtain a composite material that is highly transparent to visible light and is suitable for a heat ray reflecting window material that reflects infrared rays.

本発明の第4の態様に係る赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材用組成物は、上記本発明の第1の態様に係る赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材用組成物において、近赤外線吸収材として、酸化タングステン、ホウ化ランタン、酸化モリブデン、およびこれらを含む複合酸化物の少なくとも1つからなる無機フィラー、または有機色素をさらに含む。
このように構成すると、窓に入射する光のうち、人間の皮膚の温度を上昇させ暑く感じさせる近赤外線が皮膚に照射される量を減少できるため、人間の体感温度を下げる効果を加えることができる。
The composition for infrared reflective material or the composition for infrared low emissivity material according to the fourth aspect of the present invention is the composition for infrared reflective material or the composition for infrared low emissivity material according to the first aspect of the present invention. , The near-infrared absorber further comprises an inorganic filler consisting of tungsten oxide, lanthanum borohydride, molybdenum oxide, and at least one of a composite oxide containing these, or an organic dye.
With this configuration, the amount of near-infrared rays that raise the temperature of human skin and make it feel hot can be reduced among the light incident on the window, so it is possible to add the effect of lowering the human sensible temperature. can.

本発明の第5の態様に係る赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材用組成物は、上記本発明の第1の態様に係る赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材用組成物において、赤外線反射フィラーが、金属粉である。
このように構成すると、被塗布物が透明でない金属やプラスチックの場合に、赤外線反射フィラー(透明導電フィラー)よりも膜厚が薄くとも反射率の高い塗膜を得ることができる。特に、高耐熱の樹脂を高温で使用した場合に、本発明の塗膜の形成による、断熱の効果が大きい。
The composition for an infrared reflector or the composition for an infrared low emissivity material according to the fifth aspect of the present invention is the composition for an infrared reflector or the composition for an infrared low emissivity material according to the first aspect of the present invention. , The infrared reflective filler is a metal powder.
With this configuration, when the object to be coated is a non-transparent metal or plastic, it is possible to obtain a coating film having a higher reflectance even if the film thickness is thinner than that of the infrared reflective filler (transparent conductive filler). In particular, when a highly heat-resistant resin is used at a high temperature, the effect of heat insulation due to the formation of the coating film of the present invention is great.

本発明の第6の態様に係る赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材用組成物は、上記本発明の第5の態様に係る赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材用組成物において、赤外線反射フィラーが、銀、アルミニウム、スズ、チタン、ニッケル、クロム、およびこれらを含む合金の少なくとも1つからなる。
このように構成すると、赤外線反射材または赤外線低放射材は、赤外線反射フィラー(金属フィラー)が特定の波長の光の吸収を持たず、高い反射率を得ることができ、ポリシロキサン共重合体との複合化後において赤外線反射率が高く、放射率が低い複合材を得ることができる。
The composition for an infrared reflector or the composition for an infrared low emissivity material according to the sixth aspect of the present invention is the composition for an infrared reflector or the composition for an infrared low emissivity material according to the fifth aspect of the present invention. , The infrared reflective filler consists of silver, aluminum, tin, titanium, nickel, chromium, and at least one of the alloys containing these.
With this configuration, the infrared reflective material or the infrared low-emissivity material can obtain high reflectance without the infrared reflective filler (metal filler) absorbing light of a specific wavelength, and can be combined with the polysiloxane copolymer. A composite material having a high infrared reflectance and a low emissivity can be obtained after the composite of the above.

本発明の第7の態様に係る赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材用組成物は、上記本発明の第6の態様に係る赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材用組成物において、前記赤外線反射フィラーが、無定形粉末状、球状、鱗片状、またはフレーク状である。
このように構成すると、球状や無定形粉末状ではフィラーの赤外線反射フィラー(透明導電フィラー)など単位体積あたりの反射率が金属程高くない場合に、塗膜中の赤外線反射フィラーの充填量を高くすることにより塗膜の反射率を高くすることができ、一方で鱗片やフレーク状では、通常鱗片が塗膜の面と平行方向に配向するので、薄くとも反射率の高い金属フィラーの場合に少ないフィラーで効率よく赤外線を反射することができる。これらの粒子の形状は、使用目的や使用場所により適宜選択される。
The composition for an infrared reflector or the composition for an infrared low emissivity material according to the seventh aspect of the present invention is the composition for an infrared reflector or the composition for an infrared low emissivity material according to the sixth aspect of the present invention. , The infrared reflective filler is in the form of an amorphous powder, a spherical shape, a scaly shape, or a flake shape.
With this configuration, when the reflectance per unit volume is not as high as that of metal such as the infrared reflective filler (transparent conductive filler) of the filler in the spherical or amorphous powder form, the filling amount of the infrared reflective filler in the coating film is high. By doing so, the reflectance of the coating film can be increased, while in the case of scales or flakes, the scales are usually oriented in the direction parallel to the surface of the coating film, so that it is less in the case of a thin but highly reflective metal filler. Infrared light can be efficiently reflected by the filler. The shape of these particles is appropriately selected depending on the purpose of use and the place of use.

本発明の第8の態様に係る赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材用組成物は、上記本発明の第1から第7の態様に係る赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材用組成物において、ポリシロキサン共重合体の重量平均分子量が2,000~10,000,000の範囲にある。
このように構成すると、基材からはがれにくく耐久性の高いという点で、より好ましい化合物を含有することができる。
The composition for an infrared reflector or the composition for an infrared low emissivity material according to the eighth aspect of the present invention is the composition for an infrared reflector or the composition for an infrared low emissivity material according to the first to seventh aspects of the present invention. In the composition, the weight average molecular weight of the polysiloxane copolymer is in the range of 2,000 to 10,000,000.
With such a configuration, it is possible to contain a more preferable compound in that it is hard to be peeled off from the base material and has high durability.

本発明の第9の態様に係る赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材用組成物は、上記本発明の第1から第8の態様に係る赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材用組成物において、ポリシロキサン共重合体のガラス転移温度が0℃以上である。
このように構成すると、熱線反射が必要な温度域において、弾性率などの物性の変動が少なく、温度サイクルなどに強いという点で、より好ましい化合物を含有することができる。
The composition for an infrared reflector or the composition for an infrared low emissivity material according to the ninth aspect of the present invention is the composition for an infrared reflector or the composition for an infrared low emissivity material according to the first to eighth aspects of the present invention. In the composition, the glass transition temperature of the polysiloxane copolymer is 0 ° C. or higher.
With such a configuration, it is possible to contain a more preferable compound in that there is little fluctuation in physical properties such as elastic modulus in a temperature range where heat ray reflection is required, and it is resistant to temperature cycles and the like.

本発明の第10の態様に係る赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材用組成物は、式(α)で表される計算式より求められる、ポリシロキサン共重合体の架橋密度nが、150mol/m以上である。
n=E’/3RT・・・(α)
式(α)中、n:架橋密度(mol/m)、E’:貯蔵弾性率(Pa)、R:気体定数((Pa・m)/K・mol)、T:温度(K).
このように構成すると、機械強度が高いという点で、より好ましい化合物を含有することができる。
The composition for an infrared reflector or the composition for an infrared low emissivity material according to the tenth aspect of the present invention has a crosslink density n of a polysiloxane copolymer obtained from a calculation formula represented by the formula (α). It is 150 mol / m 3 or more.
n = E'/ 3RT ... (α)
In formula (α), n: crosslink density (mol / m 3 ), E': storage elastic modulus (Pa), R: gas constant ((Pa · m 3 ) / K · mol), T: temperature (K). ..
With such a configuration, a more preferable compound can be contained in terms of high mechanical strength.

本発明の第11の態様に係る赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材用組成物は、上記本発明の第1~4および7~9のいずれか1項に記載の赤外線反射材用組成物からなる赤外線反射透明塗材である
このように構成すると、透明で可視光線を通す必要がある、建築物の窓、自動車などの移動機械の窓、生産装置の内部確認用覗き窓、農業用ハウス、工学フィルターなどに塗布し、製膜することができる。
The composition for an infrared reflecting material or the composition for an infrared low emissivity material according to the eleventh aspect of the present invention is the composition for an infrared reflecting material according to any one of 1 to 4 and 7 to 9 of the present invention. It is an infrared reflective transparent coating material made of objects. When configured in this way, it is necessary to pass transparent and visible light, such as windows of buildings, windows of mobile machines such as automobiles, viewing windows for checking the inside of production equipment, and for agriculture. It can be applied to houses, engineering filters, etc. to form a film.

本発明の第12の態様に係る赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材用組成物は、上記本発明の第1から第11の態様のいずれか1の態様に係る赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材において、第11の様態の塗材を塗布し、硬化させたガラス、透明耐熱樹脂または透光セラミックスに塗布し、硬化させた、赤外線反射窓剤、透光カバー、または赤外線カットフィルターである。一般的に、樹脂の放射率は0.8-0.9程度であり、このように構成すると、赤外線放射能が高い樹脂表面の放射率を下げることができる。 The composition for infrared reflective material or the composition for infrared low emissivity material according to the twelfth aspect of the present invention is the composition for infrared reflective material according to any one of the first to eleventh aspects of the present invention. Or in an infrared low emissivity material, apply a coating material of the eleventh mode, apply it to hardened glass, transparent heat resistant resin or translucent ceramics, and harden it, an infrared reflective window agent, a translucent cover, or an infrared cut. It is a filter. Generally, the emissivity of the resin is about 0.8-0.9, and with such a configuration, the emissivity of the resin surface having high infrared radioactivity can be lowered.

本発明の第13の態様に係る赤外線反射材または赤外線低放射材は、上記本発明の第1から第12のいずれか1の態様に係る赤外線反射材または赤外線低放射材において、耐熱温度が150℃以上であるエンジニアリングプラスチックからなる構造材に、塗布し、構造材の外部から照射された赤外線を反射することにより温度上昇を抑え、内部から外部に放出される赤外線の放射率を低くし保温能力を付与した、シート、構造材、機械部品、または電子機器である。 The infrared reflective material or infrared low emissivity material according to the thirteenth aspect of the present invention is the infrared reflective material or infrared low emissivity material according to any one of the first to twelfth aspects of the present invention, and has a heat resistant temperature of 150. It is applied to a structural material made of engineering plastic with a temperature of ℃ or higher, and by reflecting infrared rays emitted from the outside of the structural material, the temperature rise is suppressed, and the emissivity of infrared rays emitted from the inside to the outside is lowered to retain heat. A sheet, structural material, mechanical part, or electronic device to which the above is applied.

本発明の赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材用組成物から形成された赤外線反射材または赤外線低放射材は、赤外線反射フィラーと複合させるバインダーが、赤外線の吸収が少なく耐熱性が非常に高いポリシロキサン共重合体であるため、複合材の赤外線~遠赤外線領域の反射能力が非常に高く、放射が小さい熱硬化性の塗材およびその硬化物を発明した。 In the infrared reflecting material or the infrared low-radiating material formed from the composition for the infrared reflecting material or the composition for the infrared low-radiating material of the present invention, the binder to be combined with the infrared-reflecting filler has little infrared absorption and very high heat resistance. Since it is a high polysiloxane copolymer, we have invented a heat-curable coating material and a cured product thereof, which have a very high reflecting ability in the infrared to far-infrared region of the composite material and a small radiation.

本発明の赤外線反射材または赤外線低放射材において、ポリシロキサン共重合体を赤外光が透過し、赤外線反射フィラーで赤外線を反射する概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram in which infrared light is transmitted through a polysiloxane copolymer and infrared light is reflected by an infrared reflective filler in the infrared reflector or infrared low radiation material of the present invention. 本発明の赤外線低放射材としての性能を評価するために用いた、赤外線放射能力評価装置の概念図である。It is a conceptual diagram of the infrared radiation capacity evaluation apparatus used for evaluating the performance as an infrared low emissivity material of this invention. 本発明の赤外線反射材としての性能を評価するために用いた、赤外線反射能力評価装置の概念図である。It is a conceptual diagram of the infrared reflection ability evaluation apparatus used for evaluating the performance as an infrared reflector of this invention.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において互いに同一または相当する部分には同一あるいは類似の符号を付し、重複した説明は省略する。また、本発明は、以下の実施の形態に制限されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each figure, parts that are the same as or correspond to each other are designated by the same or similar reference numerals, and duplicated description will be omitted. Further, the present invention is not limited to the following embodiments.

本発明で用いる用語について説明する。式(1)で表わされる化合物を化合物(1)と表記することがある。他の式で表される化合物についても同様に簡略化して称することがある。「少なくとも1つのAは、BまたはCで置き換えられてもよい」という表現は、少なくとも1つのAがBで置き換えられる場合および少なくとも1つのAがCで置き換えられる場合に加えて、少なくとも1つのAがBで置き換えられると同時に、その他のAの少なくとも1つがCで置き換えられる場合があることを意味する。本明細書に記載される化学式において、Meはメチルであり、そしてPhはフェニルである。実施例においては、電子天秤の表示データを質量単位であるg(グラム)を用いて示した。重量%や重量比はこのような数値に基づくデータである。 The terms used in the present invention will be described. The compound represented by the formula (1) may be referred to as a compound (1). Compounds represented by other formulas may also be abbreviated in the same manner. The expression "at least one A may be replaced by B or C" is at least one A in addition to the case where at least one A is replaced by B and the case where at least one A is replaced by C. Means that at the same time that is replaced by B, at least one of the other A's may be replaced by C. In the chemical formulas described herein, Me is methyl and Ph is phenyl. In the examples, the display data of the electronic balance is shown using g (gram) which is a mass unit. Weight% and weight ratio are data based on such numerical values.

[赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材用組成物]
本発明の赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材用組成物は、赤外線反射能力を有する赤外線反射フィラーとポリシロキサン共重合体により構成され、熱硬化などにより赤外線反射材または赤外線低放射材を形成できる組成物である。図1はバインダーポリマー中に分散させた熱線反射塗膜の概略図である。バインダーポリマー表面に入射した赤外光はバインダーポリマー層を通過し、赤外線反射フィラーで反射され、再度バインダーポリマー層を通過し、バインダーポリマー表面から外部に放出させる。すなわちバインダーポリマー層を2回通過するが、この間に赤外光の吸収があると、吸収された光エネルギーは熱エネルギーに変換され、塗膜の温度を上昇させ、最終的にはバインダーポリマーに接する大気層の温度を上昇させる。したがって、このバインダーポリマーの赤外線吸収を少なくし、樹脂層の厚みを薄くできれば、塗膜の温度を上昇させずに赤外線(=熱線)を効率よく反射できる。本発明で用いられるポリシロキサン共重合体は赤外吸収が少ないばかりでなく、耐熱性などの耐久性が高く劣化を見越して多めにバインダーを増量しておく必要がないので、2重の意味で高性能な赤外線反射材または赤外線低放射材が実現できる。
[Composition for infrared reflective material or composition for infrared low emissivity material]
The composition for an infrared reflector or the composition for an infrared low-emissivity material of the present invention is composed of an infrared-reflecting filler having an infrared-reflecting ability and a polysiloxane copolymer, and the infrared-reflecting material or the infrared low-emissivity material can be obtained by heat curing or the like. It is a composition that can be formed. FIG. 1 is a schematic view of a heat ray reflective coating film dispersed in a binder polymer. Infrared light incident on the surface of the binder polymer passes through the binder polymer layer, is reflected by the infrared reflective filler, passes through the binder polymer layer again, and is emitted to the outside from the surface of the binder polymer. That is, it passes through the binder polymer layer twice, and if infrared light is absorbed during this time, the absorbed light energy is converted into heat energy, which raises the temperature of the coating film and finally comes into contact with the binder polymer. Raises the temperature of the atmospheric layer. Therefore, if the infrared absorption of this binder polymer can be reduced and the thickness of the resin layer can be reduced, infrared rays (= heat rays) can be efficiently reflected without raising the temperature of the coating film. The polysiloxane copolymer used in the present invention not only has low infrared absorption, but also has high durability such as heat resistance, and it is not necessary to increase the amount of the binder in anticipation of deterioration. A high-performance infrared reflector or an infrared low-emissivity material can be realized.

また、本発明の赤外線反射材または赤外線低放射材を、樹脂や酸化している金属などの放射率の高い部品や構造物の表面に塗布しておくと、赤外線の放射による温度低下(放射冷却現象)を抑えることができる。これは、近年開発が進んでいる放熱塗料(例えば、特願2003-360605号公報、特開2013-100454号公報)とは、逆の現象である。 Further, when the infrared reflective material or the low infrared radiation material of the present invention is applied to the surface of a part or structure having a high emissivity such as a resin or an oxidized metal, the temperature is lowered by the radiation of infrared rays (radiative cooling). Phenomenon) can be suppressed. This is the opposite phenomenon to the heat-dissipating paint (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-360605, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-100454), which has been developed in recent years.

<ポリシロキサン共重合体>
ポリシロキサン共重合体は、式(A)で表されるかご型シルセスキオキサン繰り返し単位および式(B)で表される鎖状シロキサン繰り返し単位を含む。
<Polysiloxane copolymer>
The polysiloxane copolymer contains a cage-type silsesquioxane repeating unit represented by the formula (A) and a chain siloxane repeating unit represented by the formula (B).

式(A)で表されるかご型シルセスキオキサン繰り返し単位

Figure 2022028241000003
Cage-shaped silsesquioxane repeating unit represented by the formula (A)
Figure 2022028241000003

式(A)中、Rは独立して、炭素数6~20のアリールまたは炭素数5~6のシクロアルキルであり、炭素数6~20のアリールおよび炭素数5~6のシクロアルキルにおいて、少なくとも1つの水素がハロゲンまたは炭素数1~20のアルキルで置き換えられてもよく;
は独立して、水素、ビニル、アリル、水酸基、炭素数6~20のアリール、炭素数5~6のシクロアルキル、炭素数7~40のアリールアルキル、または炭素数1~40のアルキルであり、炭素数6~20のアリール、炭素数5~6のシクロアルキル、および炭素数7~40のアリールアルキル中のアリールにおいて、少なくとも1つの水素がハロゲンまたは炭素数1~20のアルキルで置き換えられてもよく、炭素数7~40のアリールアルキル中のアルキレンにおいて、少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられてもよく、少なくとも1つの-CH-が、-O-、-CH=CH-、または炭素数5~20のシクロアルキレンで置き換えられてもよく、炭素数1~40のアルキルにおいて、少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられてもよく、少なくとも1つの-CH-が、-O-または炭素数5~20のシクロアルキレンで置き換えられてもよく;
xは1以上である。
In formula (A), R0 is independently an aryl having 6 to 20 carbon atoms or a cycloalkyl having 5 to 6 carbon atoms, and in an aryl having 6 to 20 carbon atoms and a cycloalkyl having 5 to 6 carbon atoms. At least one hydrogen may be replaced with a halogen or an alkyl having 1 to 20 carbon atoms;
R1 is independently composed of hydrogen, vinyl, allyl, hydroxyl group, aryl having 6 to 20 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 6 carbon atoms, arylalkyl having 7 to 40 carbon atoms, or alkyl having 1 to 40 carbon atoms. At least one hydrogen is replaced by a halogen or an alkyl having 1 to 20 carbon atoms in the aryl in an aryl having 6 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl having 5 to 6 carbon atoms, and an aryl alkyl having 7 to 40 carbon atoms. Alternatively, in the alkylene in the arylalkyl having 7 to 40 carbon atoms, at least one hydrogen may be replaced with a halogen, and at least one -CH 2- is -O-, -CH = CH-, or. It may be replaced with a cycloalkylene having 5 to 20 carbon atoms, or in an alkyl having 1 to 40 carbon atoms, at least one hydrogen may be replaced with a halogen, and at least one -CH 2- may be replaced with -O- or. It may be replaced with a cycloalkylene having 5 to 20 carbon atoms;
x is 1 or more.

(式(A)におけるR
は独立して、炭素数6~20のアリールまたは炭素数5~6のシクロアルキルである。
炭素数6~20のアリールとしては、例えば、フェニル、ナフチル、アントリル、フェナントリル、トリフェニレニル、ピレニル、クリセニル、ナフタセニル、ペリレニルなどがあげられる。これらの中では、フェニル、ナフチル、アントリル、およびフェナントリルが好ましく、フェニル、ナフチルおよびアントリルがより好ましい。
炭素数5~6のシクロアルキルとしては、シクロペンチル、シクロヘキシルが挙げられる。
は、好ましくは、フェニルまたはシクロヘキシルである。
(R 0 in equation (A))
R0 is independently an aryl having 6 to 20 carbon atoms or a cycloalkyl having 5 to 6 carbon atoms.
Examples of the aryl having 6 to 20 carbon atoms include phenyl, naphthyl, anthryl, phenanthryl, triphenylenyl, pyrenyl, chrysenyl, naphthacenyl, perylenyl and the like. Of these, phenyl, naphthyl, anthryl, and phenanthryl are preferred, with phenyl, naphthyl and anthryl being more preferred.
Examples of the cycloalkyl having 5 to 6 carbon atoms include cyclopentyl and cyclohexyl.
R0 is preferably phenyl or cyclohexyl.

(式(A)におけるR
は独立して、水素、ビニル、アリル、水酸基、炭素数6~20のアリール、炭素数5~6のシクロアルキル、炭素数7~40のアリールアルキル、または炭素数1~40のアルキルである。
炭素数6~20のアリール、炭素数5~6のシクロアルキルは、Rで説明したものと同様のものが挙げられる。
炭素数7~40のアリールアルキルとしては、例えば、ベンジル、フェネチル、ジフェニルメチル、トリフェニルメチル、1-ナフチルメチル、2-ナフチルメチル、2,2-ジフェニルエチル、3-フェニルプロピル、4-フェニルブチル、5-フェニルペンチルが挙げられる。
炭素数1~40のアルキルとしては、例えば、メチル、エチル、n-プロピル、iso-プロピル、n-ブチル、sec-ブチル、iso-ブチル、tert-ブチル、n-ペンチル、sec-ペンチル、iso-ペンチル、tert-ペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、ドデシル、オクタデシルが挙げられる。
は、好ましくは、フェニル、シクロヘキシル、および炭素数1~5のアルキルから選ばれ、好ましくはフェニルまたはメチルである。
(R 1 in equation (A))
R1 is independently composed of hydrogen, vinyl, allyl, hydroxyl group, aryl with 6 to 20 carbon atoms, cycloalkyl with 5 to 6 carbon atoms, arylalkyl with 7 to 40 carbon atoms, or alkyl with 1 to 40 carbon atoms. be.
Examples of the aryl having 6 to 20 carbon atoms and the cycloalkyl having 5 to 6 carbon atoms are the same as those described in R0 .
Examples of the arylalkyl having 7 to 40 carbon atoms include benzyl, phenethyl, diphenylmethyl, triphenylmethyl, 1-naphthylmethyl, 2-naphthylmethyl, 2,2-diphenylethyl, 3-phenylpropyl and 4-phenylbutyl. , 5-Phenylpentyl.
Examples of alkyl having 1 to 40 carbon atoms include methyl, ethyl, n-propyl, iso-propyl, n-butyl, sec-butyl, iso-butyl, tert-butyl, n-pentyl, sec-pentyl, and iso-. Examples include pentyl, tert-pentyl, neopentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, dodecyl and octadecyl.
R 1 is preferably selected from phenyl, cyclohexyl, and alkyl having 1-5 carbon atoms, preferably phenyl or methyl.

(式(A)におけるx)
xは1以上であり、ポリシロキサン共重合体中に含まれる式(A)で表されるかご型シルセスキオキサン繰り返し単位の総数としては、例えば、1~500である。
(X in formula (A))
x is 1 or more, and the total number of cage-type silsesquioxane repeating units represented by the formula (A) contained in the polysiloxane copolymer is, for example, 1 to 500.

式(B)で表される鎖状シロキサン繰り返し単位

Figure 2022028241000004
Chained siloxane repeating unit represented by the formula (B)
Figure 2022028241000004

式(B)中、Rは独立して、水素、ビニル、アリル、水酸基、炭素数6~20のアリール、炭素数5~6のシクロアルキル、炭素数7~40のアリールアルキル、または炭素数1~40のアルキルであり、炭素数6~20のアリール、炭素数5~6のシクロアルキルおよび炭素数7~40のアリールアルキル中のアリールにおいて、少なくとも1つの水素が、ハロゲンまたは炭素数1~20のアルキルで置き換えられてもよく、炭素数7~40のアリールアルキル中のアルキレンにおいて、少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられてもよく、少なくとも1つの-CH-が、-O-、-CH=CH-、または炭素数5~20のシクロアルキレンで置き換えられてもよく、炭素数1~40のアルキルにおいて、少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられてもよく、少なくとも1つの-CH-が、-O-または炭素数5~20のシクロアルキレンで置き換えられてもよく;
yは1以上である。
In formula (B), R 2 is independently hydrogen, vinyl, allyl, hydroxyl group, aryl with 6 to 20 carbon atoms, cycloalkyl with 5 to 6 carbon atoms, arylalkyl with 7 to 40 carbon atoms, or carbon number of carbon atoms. In the aryls of 1 to 40 alkyl, 6 to 20 carbon atoms, 5 to 6 carbon atoms cycloalkyl and 7 to 40 carbon atoms arylalkyl, at least one hydrogen is halogen or 1 to 1 to carbon atoms. It may be replaced with 20 alkyl, or at least one hydrogen may be replaced with halogen in the alkylene in the arylalkyl having 7 to 40 carbon atoms, and at least one -CH 2- may be replaced with -O-,-. It may be replaced with CH = CH-, or a cycloalkylene having 5 to 20 carbon atoms, and in an alkyl having 1 to 40 carbon atoms, at least one hydrogen may be replaced with a halogen, and at least one -CH 2- May be replaced with —O— or a cycloalkylene with 5 to 20 carbon atoms;
y is 1 or more.

(式(B)におけるy)
yは1以上の実数を示し、ポリシロキサン共重合体中に含まれる式(B)で表される鎖状シロキサン繰り返し単位の総数(後述のy1+y2)としては、例えば、1~3000である。
(Y in equation (B))
y represents a real number of 1 or more, and the total number of chain siloxane repeating units represented by the formula (B) contained in the polysiloxane copolymer (y1 + y2 described later) is, for example, 1 to 3000.

ポリシロキサン共重合体は式(B)で表される鎖状シロキサンを介して無機物質および有機物質から選択される物質の表面に結合している。ここで、結合は化学結合が好ましい。例えば、前記物質表面に水酸基などの官能基を付与し、該官能基と式(B)で表される鎖状シロキサンの末端水酸基との化学反応により化学結合を形成してもよい。式(B)で表される鎖状シロキサンは前記物質の表面に直接結合していてもよいし、スペーサーなどを介して結合していてもよい。 The polysiloxane copolymer is bonded to the surface of a substance selected from an inorganic substance and an organic substance via a chain siloxane represented by the formula (B). Here, the bond is preferably a chemical bond. For example, a functional group such as a hydroxyl group may be imparted to the surface of the substance, and a chemical bond may be formed by a chemical reaction between the functional group and the terminal hydroxyl group of the chain siloxane represented by the formula (B). The chain siloxane represented by the formula (B) may be directly bonded to the surface of the substance, or may be bonded via a spacer or the like.

「ポリシロキサン共重合体が式(B)で表される鎖状シロキサンを介して無機物質および有機物質から選択される物質の表面に結合する」とは、式(B)で表される鎖状シロキサン(リンカー部分)がまず前記物質の表面に結合し、続いて、式(A)で表されるかご型シルセスキオキサン繰り返し単位と式(B)で表される鎖状シロキサン繰り返し単位が任意の割合および任意の順序で結合していることを意味する。
[無機物質および有機物質から選択される物質]-By1-(Ay2
前記物質表面に結合する式(B)で表される鎖状シロキサン(リンカー部分)における繰り返し数y1は、例えば1~1000である。
(Ay2)における、連続する式(A)で表されるかご型シルセスキオキサン繰り返し単位の数xは、例えば1~5であり、連続する式(B)で表される鎖状シロキサン繰り返し単位y2は、例えば1~30である。
"The polysiloxane copolymer binds to the surface of a substance selected from an inorganic substance and an organic substance via a chain siloxane represented by the formula (B)" means that the chain represented by the formula (B). The siloxane (linker moiety) first binds to the surface of the substance, and then the cage-type silsesquioxane repeating unit represented by the formula (A) and the chain siloxane repeating unit represented by the formula (B) are optional. Means that they are combined in any proportion and in any order.
[Substances selected from inorganic and organic substances] -By 1- ( A x By 2)
The number of repetitions y1 in the chain siloxane (linker portion) represented by the formula (B) bonded to the surface of the substance is, for example, 1 to 1000.
In (A x By 2), the number x of the cage-type silsesquioxane repeating units represented by the continuous formula (A) is, for example, 1 to 5, and the chain shape represented by the continuous formula (B). The siloxane repeating unit y2 is, for example, 1 to 30.

本発明において、ポリシロキサン共重合体の無機物質および有機物質から選択される物質に結合する末端と異なる末端は、特に限定されず、水酸基であってもよいが、下記式(C)の基を有してもよい。

Figure 2022028241000005

式(C)中、Rは独立して、水素、水酸基、炭素数6~20のアリール、炭素数5~6のシクロアルキル、炭素数7~40のアリールアルキル、炭素数1~40のアルキル、炭素数1~40のアルコキシ、ビニル、またはアリルであり、炭素数6~20のアリール、炭素数5~6のシクロアルキル、および前記炭素数7~40のアリールアルキル中のアリールにおいて、少なくとも1つの水素がハロゲンまたは炭素数1~20のアルキルで置き換えられてもよく、炭素数7~40のアリールアルキル中のアルキレンにおいて、少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられてもよく、少なくとも1つの-CH-が、-O-、-CH=CH-、または炭素数5~20のシクロアルキレンで置き換えられてもよく、炭素数1~40のアルキルにおいて、少なくとも1つの水素が、ハロゲンで置き換えられてもよく、少なくとも1つの-CH-が、-O-または炭素数5~20のシクロアルキレンで置き換えられてもよく、炭素数1~40のアルコキシにおいて、少なくとも1つの水素が独立してハロゲンで置き換えられてもよく、少なくとも1つの-CH-が、-O-または炭素数5~20のシクロアルキレンで置き換えられてもよい。 In the present invention, the terminal different from the terminal bonded to the substance selected from the inorganic substance and the organic substance of the polysiloxane copolymer is not particularly limited and may be a hydroxyl group, but the group of the following formula (C) may be used. You may have.
Figure 2022028241000005

In formula (C), R4 is independently hydrogen, hydroxyl group, aryl having 6 to 20 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 6 carbon atoms, arylalkyl having 7 to 40 carbon atoms, and alkyl having 1 to 40 carbon atoms. , An alkoxy, vinyl, or allyl having 1 to 40 carbon atoms, and at least 1 in the aryl having 6 to 20 carbon atoms, the cycloalkyl having 5 to 6 carbon atoms, and the aryl alkyl having 7 to 40 carbon atoms. One hydrogen may be replaced with a halogen or an alkyl having 1 to 20 carbon atoms, and at least one hydrogen may be replaced with a halogen in the alkylene in the arylalkyl having 7 to 40 carbon atoms, and at least one -CH. 2- may be replaced with -O-, -CH = CH-, or a cycloalkylene having 5 to 20 carbon atoms, in which at least one hydrogen is replaced with a halogen in an alkyl having 1 to 40 carbon atoms. Also, at least one -CH 2- may be replaced with -O- or a cycloalkylene having 5 to 20 carbon atoms, and in an alkoxy having 1 to 40 carbon atoms, at least one hydrogen is independently halogen. It may be replaced, and at least one -CH 2- may be replaced with -O- or a cycloalkylene having 5 to 20 carbon atoms.

炭素数6~20のアリール、および炭素数5~6のシクロアルキルは、Rで説明したものと同様のものが挙げられる。
炭素数7~40のアリールアルキル、および炭素数1~40のアルキルは、Rで説明したものと同様のものが挙げられる。
炭素数1~40のアルコキシとしては、特に制限されないが、炭素数1~10が好ましく、メトキシ、エトキシ、プロポキシなどが例示される。
は、好ましくは、水素、メチルフェニル、ビニル、アリル、または水酸基である。
Examples of the aryl having 6 to 20 carbon atoms and the cycloalkyl having 5 to 6 carbon atoms are the same as those described in R0 .
Examples of the arylalkyl having 7 to 40 carbon atoms and the alkyl having 1 to 40 carbon atoms are the same as those described in R1 .
The alkoxy having 1 to 40 carbon atoms is not particularly limited, but is preferably 1 to 10 carbon atoms, and examples thereof include methoxy, ethoxy, and propoxy.
R4 is preferably hydrogen, methylphenyl, vinyl, allyl, or a hydroxyl group.

本発明の組成物に含まれるポリシロキサン共重合体においては、式(A)で表される繰り返し単位と式(B)で表される繰り返し単位の割合(x:y)は特に制限されないが、例えば、1:1~1:30である。
なお、本発明におけるポリシロキサン共重合体においては、式(A)および式(B)で表される繰り返し単位が占める質量%は、通常10%以上、好ましくは30%以上、より好ましくは50%以上、特に好ましくは70%以上であり、通常100%未満、好ましくは99%以下である。すなわち、本発明の効果を著しく損なわない範囲で、式(1)で表される繰り返し単位以外のユニットを含んでいてもよい。そのようなユニットとしては、例えば、-(CH-CH)-、-(CH=CH)-、-(O-SiMe-C-SiMe)-が挙げられる。
In the polysiloxane copolymer contained in the composition of the present invention, the ratio (x: y) of the repeating unit represented by the formula (A) to the repeating unit represented by the formula (B) is not particularly limited. For example, 1: 1 to 1:30.
In the polysiloxane copolymer of the present invention, the mass% occupied by the repeating units represented by the formulas (A) and (B) is usually 10% or more, preferably 30% or more, more preferably 50%. As mentioned above, it is particularly preferably 70% or more, usually less than 100%, preferably 99% or less. That is, a unit other than the repeating unit represented by the formula (1) may be included as long as the effect of the present invention is not significantly impaired. Examples of such a unit include-(CH 2 -CH 2 )-,-(CH = CH)-,-(O-SiMe 2 -C 6 H 4 -SiMe 2 )-.

本発明のおけるポリシロキサン共重合体の重量平均分子量(Mw)は特に限定されないが、好ましくは2,000以上、より好ましくは10,000以上であり、好ましくは1,000,000以下、より好ましくは500,000以下、さらに好ましくは200,000以下である。重量平均分子量は、後述の実施例に記載されるように、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)にて得られたクロマトグラムを、分子量標準サンプルにて得られた検量線により計算して求める。
多分散度は、例えば、1~4である。
The weight average molecular weight (Mw) of the polysiloxane copolymer in the present invention is not particularly limited, but is preferably 2,000 or more, more preferably 10,000 or more, and preferably 1,000,000 or less, more preferably. Is 500,000 or less, more preferably 200,000 or less. The weight average molecular weight is determined by calculating a chromatogram obtained by gel permeation chromatography (GPC) from a calibration curve obtained with a molecular weight standard sample, as described in Examples described later.
The polydispersity is, for example, 1 to 4.

これらのポリシロキサン共重合体は、例えば、以下の工程により製造することができる。
(i)無機物質および有機物質から選択される物質の表面に鎖状または環状シロキサンを平衡重合させる工程、次いで、
(ii)かご型シルセスキオキサンを平衡重合させる工程
These polysiloxane copolymers can be produced, for example, by the following steps.
(I) Equilibrium polymerization of chain or cyclic siloxanes on the surface of a substance selected from inorganic and organic substances, followed by
(Ii) Step of equilibrium polymerization of cage-type silsesquioxane

例えば、表面が水酸基である無機酸化物(シリカ)を鎖状または環状シロキサン、酸触媒、溶媒で反応させることにより、シリカ表面に鎖状シロキサンがグラフトされる。次いで、重合中の溶液に末端シラノール型のかご型シルセスキオキサンを加えることで、グラフトされたシロキサンポリマーと平衡重合し、鎖状シロキサンの途中にかご状シルセスキオキサンが組み込まれ、分子ネックレスポリマーがグラフトされたシリカが得られる。 For example, by reacting an inorganic oxide (silica) whose surface is a hydroxyl group with a chain or cyclic siloxane, an acid catalyst, or a solvent, the chain siloxane is grafted on the silica surface. Next, by adding terminal silanol-type cage-type silsesquioxane to the solution being polymerized, equilibrium polymerization with the grafted siloxane polymer is carried out, and cage-type silsesquioxane is incorporated in the middle of the chain siloxane, and the molecular necklace. Polymer-grafted silica is obtained.

鎖状または環状シロキサンとしては、式(b)または式(c)で表される化合物が挙げられる。これらのいずれか一方または両方を使用することができる。なお、無機物質および有機物質から選択される物質の表面には水酸基など反応性官能基が存在することが好ましく、このような反応性官能基を導入するために表面処理を施してもよい。

Figure 2022028241000006

Figure 2022028241000007
Examples of the chain or cyclic siloxane include compounds represented by the formula (b) or the formula (c). Either or both of these can be used. It is preferable that a reactive functional group such as a hydroxyl group is present on the surface of a substance selected from an inorganic substance and an organic substance, and a surface treatment may be performed to introduce such a reactive functional group.
Figure 2022028241000006

Figure 2022028241000007

式(b)および式(c)におけるRは、式(B)におけるRと同様に定義される基であり、好ましい例も同様である。nは2~30の整数である。 R 2 in the formula (b) and the formula (c) is a group defined in the same manner as R 2 in the formula (B), and so is the preferred example. n is an integer of 2 to 30.

式(b)で表される化合物としては、例えば、2,2,4,4,6,6-ヘキサメチルシクロトリシロキサン、2,4,6-トリエチル-2,4,6-トリメチルシクロトリシロキサン、2,2,4,4,6,6-ヘキサエチルシクロトリシロキサン、2,4,6-トリメチル-2,4,6-トリプロピルシクロトリシロキサン、2,4,6-トリエチル-2,4,6-トリプロピルシクロトリシロキサン、2,2,4,4,6,6-ヘキサプロピルシクロトリシロキサン、2,4,6-トリメチル-2,4,6-トリス(1-メチルエチル)シクロトリシロキサン、2,4,6-トリエチル-2,4,6-トリス(1-メチルエチル)シクロトリシロキサン2,2,4,4,6,6-ヘキサキス(1-メチルエチル)シクロトリシロキサン、2,4,6-トリブチル-2,4,6-トリメチルシクロトリシロキサン、2,4,6-トリブチル-2,4,6-トリエチルシクロトリシロキサン、2,2,4,4,6,6-ヘキサブチルシクロトリシロキサン、2,4,6-トリメチル-2,4,6-トリス(1,1-ジメチルエチル)シクロトリシロキサン、2,46-トリエチル-2,4,6-トリス(1,1-ジメチルエチル)シクロトリシロキサン、2,4,6-トリス(1,1-ジメチルエチル)-2,4,6-トリプロピルシクロトリシロキサン、2,2,4,4,66-ヘキサキス(1,1-ジメチルエチル)シクロトリシロキサン、2,4,6-トリメチル-2,4,6-トリス(トリフルオロメチル)シクロトリシロキサン、2,2,4,4,6,6-ヘキサキス(トリフルオロメチル)シクロトリシロキサン、2,2,4,4,6,6-ヘキサキス(1,1,2,2,2-ペンタフルオロエチル)シクロトリシロキサン、2,4,6-トリメチル-2,4,6-トリス(3,3,3-トリフルオロプロピル)シクロトリシロキサン、2,2,4,4,6,6-ヘキサキス(3,3,3-トリフルオロプロピル)シクロトリシロキサン、2,4,6-トリメチル-2,4,6-トリフェニルシクロトリシロキサン、2,2,4,4,6,6-ヘキサフェニルシクロトリシロキサン、2,4,6-トリシクロへキシル-2,4,6-トリメチルシクロトリシロキサン、2,2,4,4,6,6-ヘキサシクロへキシルシクロトリシロキサン、2,2,4,4,6,6-ヘキサビニルシクロトリシロキサン、2,4,6-トリメチル-2,4,6-トリビニルシクロトリシロキサン、2,2,4,4,6,6,8,8-オクタメチルシクロテトラシロキサン、2,4,6,8-テトラエチル-2,4,6,8-テトラメチルシクロテトラシロキサン、2,2,4,4,6,6,8,8-オクタエチルシクロトリシロキサン、2,4,6,8-テトラメチル-2,4,6,8-テトラプロピルシクロテトラシロキサン、2,4,6,8-テトラエチル-2,4,6,8-テトラプロピルシクロテトラシロキサン、2,2,4,4,6,6,8,8-オクタプロピルシクロテトラシロキサン、2,4,6,8-テトラメチル-2,4,6,8-テトラキス(1-メチルエチル)シクロテトラシロキサン、2,4,6,8-テトラエチル-2,4,6,8-テトラキス(1-メチルエチル)シクロテトラシロキサン2,2,4,4,6,6,8,8-オクタキス(1-メチルエチル)シクロテトラシロキサン、2,4,6,8-テトラブチル-2,4,6,8-テトラメチルシクロテトラシロキサン、2,4,6,8-テトラブチル-2,4,6,8-テトラエチルシクロテトラシロキサン、2,2,4,4,6,6,8,8-オクタブチルシクロテトラシロキサン、2,4,6,8-テトラメチル-2,4,6,8-テトラキス(1,1-ジメチルエチル)シクロテトラシロキサン、2,4,6,8-テトラエチル-2,4,6,8-テトラキス(1,1-ジメチルエチル)シクロテトラシロキサン、2,4,6,8-テトラキス(1,1-ジメチルエチル)-2,4,6,8-テトラプロピルシクロテトラシロキサン、2,2,4,4,6,6,8,8-オクタキス(1,1-ジメチルエチル)シクロテトラシロキサン、2,4,6,8-テトラメチル-2,4,6,8-テトラキス(トリフルオロメチル)シクロテトラシロキサン、2,2,4,4,6,6,8,8-オクタキス(トリフルオロメチル)シクロテトラシロキサン、2,2,4,4,6,6,8,8-オクタキス(1,1,2,2,2-ペンタフルオロエチル)シクロテトラシロキサン、2,4,6,8-テトラメチル-2,4,6,8-テトラキス(3,3,3-トリフルオロプロピル)シクロテトラシロキサン、2,2,4,4,6,6,8,8-オクタキス(3,3,3-トリフルオロプロピル)シクロテトラシロキサン、2,4,6,8-テトラメチル-2,4,6,8-テトラフェニルシクロテトラシロキサン、2,2,4,4,6,6,8,8-オクタフェニルシクロテトラシロキサン、2,4,6,8-テトラシクロへキシル-2,4,6,8-テトラメチルシクロテトラシロキサン、2,2,4,4,6,6,8,8-オクタシクロへキシルシクロテトラシロキサン、2,2,4,4,6,6,8,8-オクタビニルシクロテトラシロキサン、2,4,6,8-テトラメチル-2,4,6,8-テトラビニルシクロテトラシロキサン、2,6-ジエチニル-2,4,4,6,8,8-ヘキサメチルシクロテトラシロキサン、2,2,4,4,6,6,8,8,10,10-デカメチルシクロペンタシロキサン、2,4,6,8,10-ペンタエチル-2,4,6,8,10-ペンタメチルシクロペンタシロキサン、2,2,4,4,6,6,8,8,10,10-デカエチルシクロトリシロキサン、2,4,6,8.10-ペンタメチル-2,4,6,8-ペンタプロピルシクロペンタシロキサン、2,4,6,8,10-ペンタエチル-2,4,6,8,10-ペンタプロピルシクロペンタシロキサン、2,2,4,4,6,6,8,8,10,10-デカプロピルシクロペンタシロキサン、2,4,6,8,10-ペンタメチル-2,4,6,8,10-ペンタキス(1-メチルエチル)シクロペンタシロキサン、2,4,6,8,10-ペンタエチル-2,4,6,8,10-ペンタキス(1-メチルエチル)シクロペンタシロキサン2,2,4,4,6,6,8,8,10,10-デカキス(1-メチルエチル)シクロペンタシロキサン、2,4,6,8,10-ペンタブチル-2,4,6,8,10-ペンタメチルシクロペンタシロキサン、2,4,6,8,10-ペンタブチル-2,4,6,8,10-ペンタエチルシクロペンタシロキサン、2,2,4,4,6,6,8,8,10,10-デカブチルシクロペンタシロキサン、2,4,6,8,10,10-ペンタメチル-2,4,6,8,10,10-ペンタキス(1,1-ジメチルエチル)シクロペンタシロキサン、2,4,6,8,10-ペンタエチル-2,4,6,8,10-ペンタキス(1,1-ジメチルエチル)シクロペンタシロキサン、2,4,6,8,10-ペンタキス(1,1-ジメチルエチル)-2,4,6,8,10-ペンタプロピルシクロペンタシロキサン、2,2,4,4,6,6,8,8,10,10-デカキス(1,1-ジメチルエチル)シクロペンタシロキサン、2,4,6,8,10-ペンタメチル-2,4,6,8-ペンタキス(トリフルオロメチル)シクロペンタシロキサン、2,2,4,4,6,6,8,8,10.10-デカキス(トリフルオロメチル)シクロペンタシロキサン、2,2,4,4,6,6,8,8,10,10-デカキス(1,1,2,2,2-ペンタフルオロエチル)シクロペンタシロキサン、2,4,6,8,10,10-ペンタメチル-2,4,6,8-ペンタキス(3,3,3-トリフルオロプロピル)シクロペンタシロキサン、2,2,4,4,6,6,8,8,10,10-デカキス(3,3,3-トリフルオロプロピル)シクロペンタシロキサン、2,4,6,8,10-ペンタメチル-2,4,6,8-ペンタフェニルシクロペンタシロキサン、2,2,4,4,6,6,8,8,10,10-デカフェニルシクロペンタシロキサン、2,4,6,8,10-ペンタシクロへキシル-2,4,6,8,10-ペンタメチルシクロペンタシロキサン、2,2,4,4,6,6,8,8,10,10-デカシクロへキシルシクロペンタシロキサン、2,2,4,4,6,6,8,8,10,10-デカビニルシクロペンタシロキサン、2,4,6,8,10-ペンタメチル-2,4,6,8,10-ペンタビニルシクロペンタシロキサンが挙げられ、中でも、Rが炭素数1~40のアルキルである低分子環状シロキサンが好ましく、ヘキサメチルシクロトリシロキサン(D3)、オクタメチルシクロテトラシロキサン(D4)、デカメチルシクロペンタシロキサン(D5)、ドデカメチルシクロヘキサシロキサン(D6)等の環状シロキサンがより好ましく、入手の容易さ、コスト面、取扱いの観点から、オクタメチルシクロテトラシロキサンが特に好ましい。 Examples of the compound represented by the formula (b) include 2,2,4,4,6,6-hexamethylcyclotrisiloxane and 2,4,6-triethyl-2,4,6-trimethylcyclotrisiloxane. , 2,2,4,4,6,6-hexaethylcyclotrisiloxane, 2,4,6-trimethyl-2,4,6-tripropylcyclotrisiloxane, 2,4,6-triethyl-2,4 , 6-Tripropylcyclotrisiloxane, 2,2,4,4,6,6-hexapropylcyclotrisiloxane, 2,4,6-trimethyl-2,4,6-tris (1-methylethyl) cyclotri Siloxane, 2,4,6-triethyl-2,4,6-tris (1-methylethyl) cyclotrisiloxane 2,2,4,4,6,6-hexakis (1-methylethyl) cyclotrisiloxane, 2, , 4,6-Tributyl-2,4,6-trimethylcyclotrisiloxane, 2,4,6-tributyl-2,4,6-triethylcyclotrisiloxane, 2,2,4,4,6,6-hexa Butylcyclotrisiloxane, 2,4,6-trimethyl-2,4,6-tris (1,1-dimethylethyl) cyclotrisiloxane, 2,46-triethyl-2,4,6-tris (1,1-tris) Dimethylethyl) cyclotrisiloxane, 2,4,6-tris (1,1-dimethylethyl) -2,4,6-tripropylcyclotrisiloxane, 2,2,4,4,66-hexakis (1,1) -Dimethylethyl) cyclotrisiloxane, 2,4,6-trimethyl-2,4,6-tris (trifluoromethyl) cyclotrisiloxane, 2,2,4,4,6,6-hexakis (trifluoromethyl) Cyclotrisiloxane, 2,2,4,4,6,6-hexakis (1,1,2,2,2-pentafluoroethyl) cyclotrisiloxane, 2,4,6-trimethyl-2,4,6- Tris (3,3,3-trifluoropropyl) cyclotrisiloxane, 2,2,4,4,6,6-hexakis (3,3,3-trifluoropropyl) cyclotrisiloxane, 2,4,6- Trimethyl-2,4,6-triphenylcyclotrisiloxane, 2,2,4,4,6,6-hexaphenylcyclotrisiloxane, 2,4,6-tricyclohexyl-2,4,6-trimethylcyclo Trisiloxane, 2,2,4,4,6,6-hexacyclohexylcyclotrisiloxane, 2,2,4,4,6,6-hexavinylcyclotrisiloxane, 2 , 4,6-trimethyl-2,4,6-trivinylcyclotrisiloxane, 2,2,4,4,6,6,8,8-octamethylcyclotetrasiloxane, 2,4,6,8-tetraethyl -2,4,6,8-Tetramethylcyclotetrasiloxane, 2,2,4,4,6,6,8,8-octaethylcyclotrisiloxane, 2,4,6,8-tetramethyl-2, 4,6,8-Tetrapropylcyclotetrasiloxane, 2,4,6,8-tetraethyl-2,4,6,8-tetrapropylcyclotetrasiloxane, 2,2,4,4,6,6,8, 8-octapropylcyclotetrasiloxane, 2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetrakis (1-methylethyl) cyclotetrasiloxane, 2,4,6,8-tetraethyl-2, 4,6,8-Tetraxane (1-methylethyl) cyclotetrasiloxane 2,2,4,4,6,6,8,8-octakis (1-methylethyl) cyclotetrasiloxane, 2,4,6,8 -Tetrabutyl-2,4,6,8-Tetramethylcyclotetrasiloxane, 2,4,6,8-Tetrabutyl-2,4,6,8-Tetraethylcyclotetrasiloxane, 2,2,4,4,6 6,8,8-Octabutylcyclotetrasiloxane, 2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetrakis (1,1-dimethylethyl) cyclotetrasiloxane, 2,4,6 8-Tetraethyl-2,4,6,8-tetrakis (1,1-dimethylethyl) cyclotetrasiloxane, 2,4,6,8-tetrakis (1,1-dimethylethyl) -2,4,6,8 -Tetrapropylcyclotetrasiloxane, 2,2,4,4,6,6,8,8-octakis (1,1-dimethylethyl) cyclotetrasiloxane, 2,4,6,8-tetramethyl-2,4 , 6,8-Tetrakiss (trifluoromethyl) cyclotetrasiloxane, 2,2,4,4,6,6,8,8-octakis (trifluoromethyl) cyclotetrasiloxane, 2,2,4,4,6 , 6,8,8-octakis (1,1,2,2,2-pentafluoroethyl) cyclotetrasiloxane, 2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetrakis (3, 3,3-Trifluoropropyl) cyclotetrasiloxane, 2,2,4,4,6,6,8,8-octakis (3,3,3-trifluoropropyl) cyclotetrasiloxane, 2,4,6 8-Tetramethyl-2, 4,6,8-Tetraphenylcyclotetrasiloxane, 2,2,4,4,6,6,8,8-octaphenylcyclotetrasiloxane, 2,4,6,8-tetracyclohexyl-2,4 6,8-Tetramethylcyclotetrasiloxane, 2,2,4,4,6,6,8,8-octacyclohexylcyclotetrasiloxane, 2,2,4,4,6,6,8-octa Vinylcyclotetrasiloxane, 2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane, 2,6-dietinyl-2,4,4,6,8,8-hexamethyl Cyclotetrasiloxane, 2,2,4,4,6,6,8,8,10,10-decamethylcyclopentasiloxane, 2,4,6,8,10-pentaethyl-2,4,6,8, 10-Pentamethylcyclopentasiloxane, 2,2,4,4,6,6,8,8,10,10-decaethylcyclotrisiloxane, 2,4,6,8.10-pentamethyl-2,4 6,8-Pentapropylcyclopentasiloxane, 2,4,6,8,10-pentaethyl-2,4,6,8,10-pentapropylcyclopentasiloxane, 2,2,4,4,6,6 8,8,10,10-decapropylcyclopentasiloxane, 2,4,6,8,10-pentamethyl-2,4,6,8,10-pentakis (1-methylethyl) cyclopentasiloxane, 2,4 , 6,8,10-Pentaethyl-2,4,6,8,10-pentakis (1-methylethyl) cyclopentasiloxane 2,2,4,4,6,6,8,8,10,10-decakis (1-Methylethyl) Cyclopentasiloxane, 2,4,6,8,10-Pentabutyl-2,4,6,8,10-Pentamethylcyclopentasiloxane, 2,4,6,8,10-Pentabutyl- 2,4,6,8,10-pentaethylcyclopentasiloxane, 2,2,4,4,6,6,8,8,10,10-decabutylcyclopentasiloxane, 2,4,6,8, 10,10-Pentamethyl-2,4,6,8,10,10-pentakis (1,1-dimethylethyl) cyclopentasiloxane, 2,4,6,8,10-pentaethyl-2,4,6,8 , 10-Pentakis (1,1-dimethylethyl) cyclopentasiloxane, 2,4,6,8,10-pentakis (1,1-dimethylethyl) -2,4,6,8,10-pentapropylcyclopenta Siloxane, 2,2,4,4,6 , 6,8,8,10,10-decakis (1,1-dimethylethyl) cyclopentasiloxane, 2,4,6,8,10-pentamethyl-2,4,6,8-pentakis (trifluoromethyl) Cyclopentasiloxane, 2,2,4,4,6,6,8,8,10.10-decakis (trifluoromethyl) cyclopentasiloxane, 2,2,4,4,6,6,8,8, 10,10-decakis (1,1,2,2,2-pentafluoroethyl) cyclopentasiloxane, 2,4,6,8,10,10-pentamethyl-2,4,6,8-pentakis (3, 3,3-Trifluoropropyl) cyclopentasiloxane, 2,2,4,4,6,6,8,8,10,10-decakis (3,3,3-trifluoropropyl) cyclopentasiloxane, 2, 4,6,8,10-Pentamethyl-2,4,6,8-pentaphenylcyclopentasiloxane, 2,2,4,4,6,6,8,8,10,10-decaphenylcyclopentasiloxane, 2,4,6,8,10-pentacyclohexyl-2,4,6,8,10-pentamethylcyclopentasiloxane, 2,2,4,4,6,6,8,8,10,10- Decacyclohexylcyclopentasiloxane, 2,2,4,4,6,6,8,8,10,10-decavinylcyclopentasiloxane, 2,4,6,8,10-pentamethyl-2,4,6 , 8,10-Pentavinylcyclopentasiloxane, among which low molecular weight cyclic siloxanes in which R2 is an alkyl having 1 to 40 carbon atoms are preferable, hexamethylcyclotrisiloxane (D3) and octamethylcyclotetrasiloxane (D3). Cyclic siloxanes such as D4), decamethylcyclopentasiloxane (D5), and dodecamethylcyclohexasiloxane (D6) are more preferred, and octamethylcyclotetrasiloxane is particularly preferred from the standpoint of availability, cost, and handling.

式(c)で表される化合物としては、例えば、
1,1,3,3-テトラメチル-1,3-ジシロキサンジオール、1,1,3,3,5,5-ヘキサメチル-1,5-トリシロキサンジオール、1,1,3,3,5,5,7,7-オクタメチル-1,7-テトラシロキサンジオール、1,1,3,3,5,5,7,7,9,9-デカメチル-1,9-ペンタシロキサンジオール、1,1,3,3-テトラフェニル-1,3-ジシロキサンジオール、1,1,3,3,5,5-ヘキサフェニル-1,5-トリシロキサンジオール、DMS-S12(商品名、Gelest製)、DMS-S14(商品名、Gelest製)、DMS-S15(商品名、Gelest製)
1,1,1,3,3,3-ヘキサメチルジシロキサン、1,1,1,3,3,5,5,5-オクタメチルトリシロキサン、1,1,1,3,3,5,5,7,7-デカメチルテトラシロキサン、1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン、1,3-ジアリル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン、1,5-ジビニル-1,1,3,3,5,5-へプタメチルトリシロキサン、1,5-ジアリル-1,1,3,3,5,5-へプタメチルトリシロキサン、DMS-V00(商品名、Gelest製)、DMS-V03(商品名、Gelest製)、DMS-V05(商品名、Gelest製)
1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン、1,1,3,3,5,5-ヘキサメチルトリシロキサン、1,1,3,3,5,5,7,7-オクタメチルテトラシロキサン、1,1,3,3,5,5,7,7,9,9-デカメチルペンタシロキサン、 1,1,3,3,5,5,7,7,9,9,11,11-ドデカメチルヘキサシロキサン、1,3-ジメチル-1,3-ジフェニルジシロキサン、1,1,3,3-テトラフェニルジシロキサン、1,3-シクロへキシル-1,3-ジメチルジシロキサン、1,1,3,3-テトラシクロへキシルジシロキサン、1,3-ジエチル-1,3-ジメチルジシロキサン、1,1,3,3-テトラエチルジシロキサン、1,3-ジメチル-1,3-ジプロピルジシロキサン、1,3-ジエチル-1,3-ジプロピルジシロキサン、1,1,3,3-テトラプロピルジシロキサン、1,3-ジメチル-1,3-ビス(1-メチルエチル)ジシロキサン、1,3-ジエチル-1,3-ビス(1-メチルエチル)ジシロキサン、1,1,3,3-テトラキス(1-メチルエチル)ジシロキサン、1,1,3,3-テトラキス(1,1-ジメチルエチル)ジシロキサン、1,3-ビス(1,1-ジメチルエチル)-1,3-ジメチルジシロキサン、DMS-Hm15(商品名、Gelest製)、DMS-Hm25(商品名、Gelest製)、DMS-H03(商品名、Gelest製)、DMS-H11(商品名、Gelest製)、FM 1105(商品名、JNC(株)製)、FM 1111(商品名、JNC(株)製)、1,3-ジフルオロ-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン、1,5-ジフルオロ-1,1,3,3,5,5-ヘキサメチルトリシロキサン、1,1,3,3-テトラメチル-1,3-ビス(トリフルオロメチル)ジシロキサン、1,1,3,3,5,5-ヘキサメチル-1,5-ビス(トリフルオロメチル)ジシロキサン、1,3-ジメトキシ-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン、1,5-ジメトキシ-1,1,3,3,5,5-ヘキサメチルトリシロキサン、1,3-ジエトキシ-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン、1,5-ジエトキシ-1,1,3,3,5,5-ヘキサメチルトリシロキサン、1,1,3,3-テトラメチル-1,3-ジプロポキシジシロキサン 、1,1,3,3,5,5-ヘキサメチル-1,5-ジプロポキシトリシロキサン、1,1,3,5,7,7-ヘキサメトキシ-1,3,5,7-テトラメチルテトラシロキサン、3,3,11,11-テトラメトキシ-6,6,8,8-テトラメチル-2,7,12-トリオキサ-3,6,8,11-テトラシラトリデカン、4,4,12,12-テトラエトキシ-7,7,9,9-テトラメチル-3,8,13-トリオキサ-4,7,9,12-テトラシラペンタデカン、1,3-ジエチニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン、1,5-ジエチニルl-1,1,3,3,5,5-ヘキサメチルトリシロキサン、FM 2205(商品名、JNC(株)製)、1,1,3,3-テトラメチル-1,3-ジ-2-プロパン-1-イルジシロキサン、1,1,3,3,5,5-ヘキサメチル-1,5-ジ-2-プロパン-1-イルトリシロキサン、FM-4411(商品名、JNC(株)製)、FM-4421(商品名、JNC(株)製)、FM-4425(商品名、JNC(株)製)、DMS-C15(商品名、Gelest製)、DMS-C16(商品名、Gelest製)、DMS-C21(商品名、Gelest製)、DMS-CA21(商品名、Gelest製)が挙げられる。
Examples of the compound represented by the formula (c) include, for example.
1,1,3,3-Tetramethyl-1,3-disiloxanediol, 1,1,3,3,5,5-hexamethyl-1,5-trisiloxanediol, 1,1,3,3,5 , 5,7,7-Octamethyl-1,7-tetrasiloxanediol, 1,1,3,3,5,5,7,7,9,9-decamethyl-1,9-pentasiloxanediol, 1,1 , 3,3-Tetraphenyl-1,3-disiloxanediol, 1,1,3,3,5,5-hexaphenyl-1,5-trisiloxanediol, DMS-S12 (trade name, manufactured by Gelest), DMS-S14 (trade name, manufactured by Gelest), DMS-S15 (trade name, manufactured by Gelest)
1,1,1,3,3,3-hexamethyldisiloxane, 1,1,1,3,3,5,5,5-octamethyltrisiloxane, 1,1,1,3,3,5 5,7,7-Decamethyltetrasiloxane, 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, 1,3-diallyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, 1 , 5-Divinyl-1,1,3,3,5,5-heptamethyltrisiloxane, 1,5-diallyl-1,1,3,3,5,5-heptamethyltrisiloxane, DMS-V00 (Product name, manufactured by Gelest), DMS-V03 (Product name, manufactured by Gelest), DMS-V05 (Product name, manufactured by Gelest)
1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, 1,1,3,3,5,5-hexamethyltrisiloxane, 1,1,3,3,5,5,7,7-octamethyltetrasiloxane 1,1,3,3,5,5,7,7,9,9-decamethylpentasiloxane, 1,1,3,3,5,5,7,7,9,9,11,11- Dodecamethylhexasiloxane, 1,3-dimethyl-1,3-diphenyldisiloxane, 1,1,3,3-tetraphenyldisiloxane, 1,3-cyclohexyl-1,3-dimethyldisiloxane, 1,1, 1,3,3-Tetracyclohexamethyldisiloxane, 1,3-diethyl-1,3-dimethyldisiloxane, 1,1,3,3-tetraethyldisiloxane, 1,3-dimethyl-1,3-dipropyl Disiloxane, 1,3-diethyl-1,3-dipropyldisiloxane, 1,1,3,3-tetrapropyldisiloxane, 1,3-dimethyl-1,3-bis (1-methylethyl) disiloxane 1,1,3-diethyl-1,3-bis (1-methylethyl) disiloxane, 1,1,3,3-tetrakis (1-methylethyl) disiloxane, 1,1,3,3-tetrakis (1) , 1-dimethylethyl) disiloxane, 1,3-bis (1,1-dimethylethyl) -1,3-dimethyldisiloxane, DMS-Hm15 (trade name, manufactured by Gelest), DMS-Hm25 (trade name, Gelest) , DMS-H03 (trade name, manufactured by Gelest), DMS-H11 (trade name, manufactured by Gelest), FM 1105 (trade name, manufactured by JNC Co., Ltd.), FM 1111 (trade name, manufactured by JNC Co., Ltd.) , 1,3-Difluoro-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, 1,5-difluoro-1,1,3,3,5,5-hexamethyldisiloxane, 1,1,3,3 -Tetramethyl-1,3-bis (trifluoromethyl) disiloxane, 1,1,3,3,5,5-hexamethyl-1,5-bis (trifluoromethyl) disiloxane, 1,3-dimethoxy- 1,1,3,3-Tetramethyldisiloxane, 1,5-dimethoxy-1,1,1,3,3,5,5-hexamethyltrisiloxane, 1,3-diethoxy-1,1,3,3- Tetramethyldisiloxane, 1,5-diethoxy-1,1,1,3,3,5,5-hexamethyltrisiloxane, 1,1,3,3-tetramethyl-1,3-dipropoxydisiloxane 1,1, 1,3,3,5,5-hexamethyl-1,5-di Propoxytrisiloxane 1,1,3,5,7,7-hexamethoxy-1,3,5,7-tetramethyltetrasiloxane, 3,3,11,11-tetramethoxy-6,6,8,8 -Tetramethyl-2,7,12-Trioxa-3,6,8,11-Tetrasilatridecan, 4,4,12,12-Tetraethoxy-7,7,9,9-Tetramethyl-3,8, 13-Trioxa-4,7,9,12-Tetrasilapentadecane, 1,3-dietinyl-1,1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, 1,5-dietinyl l-1,1,3,3, 5,5-Hexamethyltrisiloxane, FM 2205 (trade name, manufactured by JNC Co., Ltd.), 1,1,3,3-tetramethyl-1,3-di-2-propane-1-yldisiloxane, 1, 1,3,3,5,5-hexamethyl-1,5-di-2-propane-1-yltrisiloxane, FM-4411 (trade name, manufactured by JNC Co., Ltd.), FM-4421 (trade name, JNC) (Product name, manufactured by JNC Co., Ltd.), FM-4425 (trade name, manufactured by JNC Co., Ltd.), DMS-C15 (trade name, manufactured by Gelest), DMS-C16 (trade name, manufactured by Gelest), DMS-C21 (trade name, manufactured by Gelest). ), DMS-CA21 (trade name, manufactured by Gelest).

かご型シルセスキオキサンとしては、式(a)で表される化合物が挙げられる。

Figure 2022028241000008

式(a)におけるRは、式(A)におけるRと同様に定義される基であり、好ましい例も同様である。
式(a)におけるRは、式(A)におけるRと同様に定義される基であり、好ましい例も同様である。
式(a)で表される化合物は、例えば、特開2006-022207号公報の記載を参照して合成することができ、以下に示される化合物が好ましい。この化合物において、Phはフェニルを示し、C-Hexはシクロヘキシルを示す。 Examples of the cage-type silsesquioxane include a compound represented by the formula (a).
Figure 2022028241000008

R 0 in the formula (a) is a group defined in the same manner as R 0 in the formula (A), and so is a preferable example.
R 1 in the formula (a) is a group defined in the same manner as R 1 in the formula (A), and so is a preferred example.
The compound represented by the formula (a) can be synthesized, for example, with reference to the description in JP-A-2006-022207, and the compounds shown below are preferable. In this compound, Ph represents phenyl and C-Hex represents cyclohexyl.

Figure 2022028241000009
Figure 2022028241000009

また、上記工程(ii)において得られるポリシロキサン共重合体において、ポリシロキサンの無機物質および有機物質から選択される物質の表面に結合する末端と異なる末端に式(d)で表される化合物を反応させることにより、ポリシロキサン共重合体の前記物質の表面に結合する末端とは異なる末端を修飾してもよい。 Further, in the polysiloxane copolymer obtained in the above step (ii), a compound represented by the formula (d) is added to a terminal different from the end bonded to the surface of a substance selected from the inorganic substance and the organic substance of the polysiloxane. By reacting, a terminal different from the end bonded to the surface of the substance of the polysiloxane copolymer may be modified.

<式(d)で表される化合物>

Figure 2022028241000010

式(d)中、Rは、式(C)におけるRで説明したとおりであり、好ましい基も同様である。
は独立して、水素、ビニル基、アリル基、水酸基、炭素数6~20のアリール、炭素数5~6のシクロアルキル、炭素数7~40のアリールアルキル、または炭素数1~40のアルキルであり、炭素数6~20のアリール、前記炭素数5~6のシクロアルキルおよび前記炭素数7~40のアリールアルキル中のアリールは、少なくとも1つの水素が独立してハロゲンまたは炭素数1~20のアルキルで置き換えられてもよく、前記炭素数7~40のアリールアルキル中のアルキレンは、少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられてもよく、少なくとも1つの-CH-が独立して-O-、-CH=CH-、または炭素数5~20のシクロアルキレンで置き換えられてもよく、前記炭素数1~40のアルキルは、少なくとも1つの水素が独立してハロゲンで置き換えられてもよく、少なくとも1つの-CH-が独立して-O-または炭素数5~20のシクロアルキレンで置き換えられてもよい。
nは1~30の整数である。
式(d)で表される化合物としては、例えば、ヘキサメチルジシロキサン、オクタメチルトリシロキサン、デカメチルテトラシロキサン、ヘキサフェニルジシロキサン、オクタフェニルトリシロキサン、デカフェニルテトラシロキサン、Gelest製 DMA-T07Rが挙げられる。 <Compound represented by the formula (d)>
Figure 2022028241000010

In formula (d), R 3 is as described in R 2 in formula (C), and so is the preferred group.
R4 is independently hydrogen, vinyl group, allyl group, hydroxyl group, aryl with 6 to 20 carbon atoms, cycloalkyl with 5 to 6 carbon atoms, arylalkyl with 7 to 40 carbon atoms, or 1 to 40 carbon atoms. The aryl in the aryl having 6 to 20 carbon atoms, the cycloalkyl having 5 to 6 carbon atoms and the arylalkyl having 7 to 40 carbon atoms is such that at least one hydrogen is independently halogen or 1 to 1 carbon atoms. The alkylene in the arylalkyl having 7 to 40 carbon atoms may be replaced with 20 alkyl, and at least one hydrogen may be replaced with halogen, and at least one -CH2- is independently -O. -, -CH = CH-, or cycloalkylene having 5 to 20 carbon atoms may be replaced, and at least one hydrogen may be independently replaced with halogen in the alkyl having 1 to 40 carbon atoms. At least one -CH 2- may be independently replaced with -O- or a cycloalkylene having 5 to 20 carbon atoms.
n is an integer from 1 to 30.
Examples of the compound represented by the formula (d) include hexamethyldisiloxane, octamethyltrisiloxane, decamethyltetrasiloxane, hexaphenyldisiloxane, octaphenyltrisiloxane, decaphenyltetrasiloxane, and Gelest's DMA-T07R. Can be mentioned.

上記工程(i)、(ii)においては、平衡重合を採用することができる。
平衡重合については、例えば、特開2017-014320に記載されている方法を参考にして行うことができる。反応には、下記のような溶剤と酸触媒を使用することが好ましい。また、窒素(N)等の不活性雰囲気下で反応を行うことが好ましい。また、攪拌しながら反応を行うことが好ましい。反応温度は例えば、25~120℃である。
Equilibrium polymerization can be adopted in the above steps (i) and (ii).
The equilibrium polymerization can be carried out, for example, with reference to the method described in JP-A-2017-014320. It is preferable to use the following solvent and acid catalyst for the reaction. Further, it is preferable to carry out the reaction in an inert atmosphere such as nitrogen (N 2 ). Further, it is preferable to carry out the reaction while stirring. The reaction temperature is, for example, 25 to 120 ° C.

<溶剤>
反応に使用する溶剤としては、前記原料化合物(a)、(b)および/または(c)を溶解可能であれば、特に限定されない。好ましい溶剤は、ブタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサンなどの炭化水素系溶剤;ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、アニソールなどの芳香族炭化水素系溶剤;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、1,2-ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン(THF)、ジオキサンなどのエーテル系溶剤、塩化メチレン、四塩化炭素などのハロゲン化炭化水素系溶剤;酢酸エチルなどのエステル系溶剤;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)などのグリコールエステル系溶剤;ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミド(DMAc)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、N-メチルピロリドン(NMP)、ピリジンなどの含窒素系溶剤;メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノールなどのアルコール系溶剤;アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン系溶剤などである。好ましくは、トルエン、メシチレン、アニソール、テトラヒドロフラン、シクロペンチルメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、酢酸2-(2-エトキシエトキシ)エチルであり、より好ましくはトルエン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)である。溶剤は1種を用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。また、溶剤は脱水して用いてもよい。溶剤の使用量は、特に限定されないが、前記原料化合物に対して、通常10質量%以上、好ましくは20質量%以上であり、通常1000質量%以下、好ましくは500質量%以下で用いることができる。
<Solvent>
The solvent used in the reaction is not particularly limited as long as it can dissolve the raw material compounds (a), (b) and / or (c). Preferred solvents are hydrocarbon solvents such as butane, hexane, heptane, octane, cyclohexane; aromatic hydrocarbon solvents such as benzene, toluene, xylene, mesitylen, anisole; diethyl ether, diisopropyl ether, 1,2-dimethoxyethane. , Ether solvent such as tetrahydrofuran (THF), dioxane, halogenated hydrocarbon solvent such as methylene chloride, carbon tetrachloride; ester solvent such as ethyl acetate; glycol ester solvent such as propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA). Nitrogen-containing solvents such as dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide (DMAc), dimethylsulfoxide (DMSO), N-methylpyrrolidone (NMP), pyridine; alcohol solvents such as methanol, ethanol, isopropanol, butanol; acetone, It is a ketone solvent such as methyl ethyl ketone. Preferred are toluene, mesityrene, anisole, tetrahydrofuran, cyclopentylmethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate and 2- (2-ethoxyethoxy) ethyl acetate, and more preferably toluene and propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA). One type of solvent may be used, or two or more types may be used. Further, the solvent may be dehydrated before use. The amount of the solvent used is not particularly limited, but is usually 10% by mass or more, preferably 20% by mass or more, and usually 1000% by mass or less, preferably 500% by mass or less, based on the raw material compound. ..

<触媒>
平衡重合には、酸触媒を用いることが好ましい。
酸触媒としては、例えば、リン酸、トルエンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、硫酸、硝酸、酢酸および安息香酸、DIAION(商標)RCP-160M(強酸性イオン交換樹脂、三菱ケミカル(株)製)が挙げられる。
触媒の添加量は、ポリシロキサン共重合体に対して、通常0.001質量%以上、好ましくは0.005質量%以上、より好ましくは0.01質量%以上であり、通常10質量%以下、好ましくは5質量%以下、さらに好ましくは3質量%以下である。触媒を2種以上使用する場合は、合計含有量が上記範囲内にあることが好ましい。
<Catalyst>
It is preferable to use an acid catalyst for the equilibrium polymerization.
Examples of the acid catalyst include phosphoric acid, toluene sulfonic acid, p-toluene sulfonic acid, methane sulfonic acid, trifluoromethane sulfonic acid, sulfuric acid, nitric acid, acetic acid and benzoic acid, and DIAION ™ RCP-160M (strongly acidic ion exchange). Resin, manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd.) can be mentioned.
The amount of the catalyst added is usually 0.001% by mass or more, preferably 0.005% by mass or more, more preferably 0.01% by mass or more, and usually 10% by mass or less, based on the polysiloxane copolymer. It is preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less. When two or more kinds of catalysts are used, it is preferable that the total content is within the above range.

<赤外線反射フィラー>
赤外線反射フィラーとは、体積抵抗率50Ω・cm以下のフィラーである。導電率が高いフィラーは、赤外線反射率も高いからである(非特許文献1参照)。
赤外線反射フィラーとしては、窓部や発光部などの透明性を必要とされる部分に用いる場合には、酸化スズ、アンチモンドープ酸化スズ、フッ素ドープ酸化スズ、燐ドープ酸化スズ、酸化インジウムスズ、および酸化亜鉛、アルミドープ酸化亜鉛、ガリウムドープ酸化亜鉛の少なくとも1つからなる、透明導電フィラーを挙げることができる。具体的には、透明導電フィラーの場合にはキャリアとなる電子のプラズマ反射により赤外線が反射されるため、導電性が高い、すなわちキャリアが多いほうが望ましく、酸素欠損のみにより導電化されている酸化スズ、または酸化亜鉛よりも、フッ素ドープ酸化スズ、アンチモンドープ酸化スズ、アルミドープ酸化亜鉛、またはガリウムドープ酸化亜鉛の方が単位体積あたりの赤外線の反射率が高いという点で好ましい。
一方、機械部品やエネルギー輸送系など非透明でよい場合には、透明導電フィラーを用いてもよいが、単位質量あたりの反射率の高さや、価格の面で金属粉を用いることが好ましい。具体的には、赤外線反射フィラーが、銀、アルミニウム、スズ、チタン、ニッケル、クロム、およびこれらを含む合金であると、赤外線の反射能力を高くすることができる。
ポリシロキサン共重合体は赤外線の吸収が少なく、これら赤外線反射フィラー間を効率よく結合でき、塗膜表面でフィラーを大気や雨などから保護できる、形状および長さを持っていることが望ましい。赤外線反射フィラーの種類、形状、大きさ、添加量などは、目的に応じて適宜選択できる。得られる赤外線反射材または赤外線低放射材が透明な場合には、球状に近いフィラーの方が赤外線反射フィラーの充填量をあげることができることから好ましく、不透明でよい場合にはフレーク状金属粉の方が少ない塗材で表面を覆いつくせることができるので好ましい。
<Infrared reflective filler>
The infrared reflective filler is a filler having a volume resistivity of 50 Ω · cm or less. This is because a filler having a high conductivity also has a high infrared reflectance (see Non-Patent Document 1).
When used as an infrared reflective filler for parts requiring transparency such as windows and light emitting parts, tin oxide, antimony-doped tin oxide, fluorine-doped tin oxide, phosphorus-doped tin oxide, indium tin oxide, and A transparent conductive filler composed of at least one of zinc oxide, aluminum-doped zinc oxide, and gallium-doped zinc oxide can be mentioned. Specifically, in the case of a transparent conductive filler, infrared rays are reflected by plasma reflection of electrons as carriers, so that it is desirable that the conductivity is high, that is, the number of carriers is large, and zinc oxide is conductive only by oxygen deficiency. , Fluorine-doped tin oxide, antimony-doped tin oxide, aluminum-doped zinc oxide, or gallium-doped zinc oxide is preferable to zinc oxide in that the reflectance of infrared rays per unit volume is higher.
On the other hand, when a non-transparent material such as a mechanical part or an energy transport system may be used, a transparent conductive filler may be used, but it is preferable to use a metal powder in terms of high reflectance per unit mass and price. Specifically, when the infrared reflective filler is silver, aluminum, tin, titanium, nickel, chromium, and an alloy containing these, the infrared reflecting ability can be increased.
It is desirable that the polysiloxane copolymer has a shape and a length that absorbs less infrared rays, can efficiently bond between these infrared reflective fillers, and can protect the fillers from the atmosphere and rain on the coating film surface. The type, shape, size, addition amount, etc. of the infrared reflective filler can be appropriately selected according to the purpose. When the obtained infrared reflective material or infrared low emissivity material is transparent, a filler close to a spherical shape is preferable because the filling amount of the infrared reflective filler can be increased, and when it is opaque, a flake-shaped metal powder is preferable. It is preferable because the surface can be covered with a small amount of coating material.

赤外線反射フィラーの平均粒径は、0.001~500μmであることが好ましい。より好ましくは、0.01~100μmである。0.01μm以上であると透明性がよく、100μm以下であると分散性が良く充填率も上げることができる。
なお、本明細書において平均粒径とは、レーザー回折・散乱法による粒度分布測定に基づく。すなわち、フランホーファー回折理論およびミーの散乱理論による解析を利用して、湿式法により、粉体をある粒子径から2つに分けたとき、大きい側と小さい側が等量(体積基準)となる径をメジアン径とした。
The average particle size of the infrared reflective filler is preferably 0.001 to 500 μm. More preferably, it is 0.01 to 100 μm. When it is 0.01 μm or more, the transparency is good, and when it is 100 μm or less, the dispersibility is good and the filling rate can be increased.
In the present specification, the average particle size is based on the particle size distribution measurement by the laser diffraction / scattering method. That is, when the powder is divided into two from a certain particle size by the wet method using the analysis by Franhofer diffraction theory and Mie's scattering theory, the diameter on the large side and the small side are equal (volume basis). Was taken as the median diameter.

<近赤外線吸収材>
赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材用組成物には、ポリシロキサン共重合体と赤外線反射フィラーの他に、近赤外線吸収材として、酸化タングステン、ホウ化ランタン、酸化モリブデン、およびこれらを含む複合酸化物の少なくとも1つからなる無機フィラー、または有機色素をさらに含んでもよい。このように構成すると、窓に入射する光のうち、人間の皮膚の温度を上昇させ暑く感じさせる近赤外線が皮膚に照射される量を減少できるため、人間の体感温度を下げる効果を加えることができる。
<Near infrared absorber>
In addition to the polysiloxane copolymer and the infrared reflective filler, the composition for infrared reflecting material or the composition for infrared low emissivity material contains tungsten oxide, lanthanum boride, molybdenum oxide, and these as near-infrared absorbing materials. It may further contain an inorganic filler consisting of at least one of the composite oxides, or an organic dye. With this configuration, the amount of near-infrared rays that raise the temperature of human skin and make it feel hot can be reduced among the light incident on the window, so it is possible to add the effect of lowering the human sensible temperature. can.

<添加剤>
赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材用組成物には添加剤として、さらに分散剤/消泡剤/着色顔料/シランカップリング剤を加えてもよい。
分散剤は、フィラー100重量部に対して1~35重量部添加して使用することで、フィラーの凝集を防ぎ、保存安定性を向上させることができる。
消泡剤は、シリコーン系消泡剤、変性シリコーン系消泡剤、シリカ系消泡剤、ワックス、ポリシロキサン、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、破泡性ポリマー、パラフィン系オイル、破泡性脂肪族誘導体などを挙げることができる。塗料100重量部に対して0.1~5重量部添加することで消泡性を示し、水性塗料の塗布工程の作業性が向上する。
シランカップリング剤は赤外線反射フィラーとポリシロキサン共重合体の親和性を高めるだけでなく、被塗布材と塗膜の密着性を向上させる効果も期待できる。塗料100重量部に対して0.1~5重量部添加することで無機部分とポリシロキサン共重合体との親和性を向上させることができ、塗膜の密着性や耐久性が向上する。
<Additives>
As an additive, a dispersant / defoaming agent / coloring pigment / silane coupling agent may be further added to the composition for an infrared reflector or the composition for an infrared low emissivity material.
By adding 1 to 35 parts by weight of the dispersant to 100 parts by weight of the filler, aggregation of the filler can be prevented and storage stability can be improved.
The defoaming agents are silicone-based defoaming agents, modified silicone-based defoaming agents, silica-based defoaming agents, waxes, polysiloxanes, polyether-modified polydimethylsiloxanes, defoaming polymers, paraffin oils, and defoaming fatty groups. Defoamers and the like can be mentioned. By adding 0.1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the paint, defoaming property is exhibited and the workability of the application process of the water-based paint is improved.
The silane coupling agent not only enhances the affinity between the infrared reflective filler and the polysiloxane copolymer, but can also be expected to have the effect of improving the adhesion between the material to be coated and the coating film. By adding 0.1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the coating material, the affinity between the inorganic part and the polysiloxane copolymer can be improved, and the adhesion and durability of the coating film are improved.

<結合していない高分子化合物>
赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材用組成物は、塗膜の性質を調整する高分子化合物を構成要素としてもよい。このような高分子化合物としては、膜形成性および機械的強度を低下させない化合物が好ましい。この高分子化合物は、赤外線反射フィラー、表面処理剤、およびシロキサン複合体または架橋剤と反応しない高分子化合物であればよく、例えばシルセスキオキサンがオキシラニル基でシランカップリング剤がアミノ基を持つ場合は、ポリオレフィン系樹脂、ポリビニル系樹脂、シリコーン樹脂、ワックスなどが挙げられる。含有量は、まず結合していない重合性化合物を含まない、赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材用組成物を作製し、その空隙率を測定して、その空隙率を埋められる量の高分子化合物を添加することが望ましい。
<Unbound polymer compound>
The composition for an infrared reflector or the composition for an infrared low emissivity material may contain a polymer compound that adjusts the properties of the coating film as a component. As such a polymer compound, a compound that does not reduce the film-forming property and the mechanical strength is preferable. The polymer compound may be a polymer compound that does not react with an infrared reflective filler, a surface treatment agent, and a siloxane complex or a cross-linking agent. For example, silsesquioxane has an oxylanyl group and a silane coupling agent has an amino group. In this case, a polyolefin resin, a polyvinyl resin, a silicone resin, a wax and the like can be mentioned. The content is an amount that can fill the porosity by first preparing a composition for an infrared reflecting material or a composition for an infrared low emissivity material that does not contain a non-bonded polymerizable compound, and measuring the porosity. It is desirable to add a high molecular compound.

<溶媒>
赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材用組成物は溶媒を含有してもよい。重合させる必要がある構成要素を該組成物中に含む場合、重合は溶媒中で行っても、無溶媒で行ってもよい。溶媒を含有する該組成物を基板上に、例えばスピンコート法などにより塗布した後、溶媒を除去してから光重合させてもよい。また、光硬化後適当な温度に加温して熱硬化により後処理を行ってもよい。
好ましい溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、テトラヒドロフラン、γ-ブチロラクトン、N-メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、PGMEAなどが挙げられる。上記溶媒は1種単独で用いても、2種以上を混合して用いてもよい。
なお、重合時の溶媒の使用割合を限定することにはあまり意味がなく、重合効率、溶媒コスト、エネルギーコストなどを考慮して、個々のケースごとに決定すればよい。
<Solvent>
The composition for an infrared reflector or the composition for an infrared low emissivity material may contain a solvent. When the component to be polymerized is contained in the composition, the polymerization may be carried out in a solvent or in the absence of a solvent. The composition containing the solvent may be applied onto a substrate by, for example, a spin coating method, and then the solvent may be removed before photopolymerization. Further, after photo-curing, it may be heated to an appropriate temperature and post-treated by thermosetting.
Preferred solvents include, for example, benzene, toluene, xylene, mesitylene, hexane, heptane, octane, nonane, decane, tetrahydrofuran, γ-butyrolactone, N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, dimethylsulfoxide, cyclohexane, methylcyclohexane, cyclopentanone. , Cyclohexanone, PGMEA and the like. The above solvent may be used alone or in combination of two or more.
It is not so meaningful to limit the ratio of the solvent used at the time of polymerization, and it may be determined for each individual case in consideration of polymerization efficiency, solvent cost, energy cost and the like.

<その他>
赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材用組成物には、取扱いを容易にするために、安定剤を添加してもよい。このような安定剤としては、公知のものを制限なく使用でき、例えば、ハイドロキノン、4-エトキシフェノールおよび3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシトルエン(BHT)などが挙げられる。
さらに、赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材用組成物の粘度や色を調整するために添加剤(酸化物等)を添加してもよい。例えば、白色にするための酸化チタン、黒色にするためのカーボンブラック、粘度を調整するためのシリカの微粉末を挙げることができる。また、機械的強度をさらに増すために添加剤を添加してもよい。例えば、ガラスファイバー、カーボンファイバー、カーボンナノチューブなどの無機繊維やクロス、または高分子添加剤として、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミドなどの繊維または長分子を挙げることができる。
<Others>
Stabilizers may be added to the composition for infrared reflectors or the composition for infrared low emissivity materials for ease of handling. As such stabilizers, known stabilizers can be used without limitation, and examples thereof include hydroquinone, 4-ethoxyphenol and 3,5-di-t-butyl-4-hydroxytoluene (BHT).
Further, an additive (oxide or the like) may be added to adjust the viscosity or color of the composition for an infrared reflector or the composition for an infrared low emissivity material. For example, titanium oxide for whitening, carbon black for blackening, and fine powder of silica for adjusting the viscosity can be mentioned. In addition, additives may be added to further increase the mechanical strength. For example, inorganic fibers and cloths such as glass fibers, carbon fibers and carbon nanotubes, or as polymer additives, fibers or long molecules such as polyvinyl formal, polyvinyl butyral, polyester, polyamide and polyimide can be mentioned.

<製造方法>
以下、赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材用組成物を製造する方法、および該組成物から赤外線反射材または赤外線低放射材を製造する方法について具体的に説明する。
<Manufacturing method>
Hereinafter, a method for producing a composition for an infrared reflector or a composition for an infrared low-emissivity material, and a method for producing an infrared reflector or an infrared low-emissivity material from the composition will be specifically described.

赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材用組成物の調製は、ポリシロキサン共重合体の溶液に、赤外線反射フィラーを添加し、自転・公転ミキサー等の撹拌機を用いて撹拌・脱泡し、フィラーの凝集が解消される程度まで混合させる。例えば、回転数2000rpmで10分間撹拌後、回転数2200rpmで10分間脱泡する。自転公転ミキサーの他には、攪拌モーター、らいかい機、三本ロール、ボールミル、自転・公転ミル、遊星ミル、ビーズミル、ジェットミル等を用いて分散させることができる。
混合の際、必要に応じて分散剤等の添加剤を加えてもよく、溶媒を加えて塗料の粘度を塗布方法に応じて調整してもよい。
To prepare a composition for an infrared reflector or a composition for an infrared low emissivity material, an infrared reflective filler is added to a solution of a polysiloxane copolymer, and the mixture is stirred and defoamed using a stirrer such as a rotating / revolving mixer. , Mix until the agglomeration of the filler is eliminated. For example, after stirring at a rotation speed of 2000 rpm for 10 minutes, defoaming is performed at a rotation speed of 2200 rpm for 10 minutes. In addition to the rotation / revolution mixer, it can be dispersed by using a stirring motor, a raider, a three-roll, a ball mill, a rotation / revolution mill, a planetary mill, a bead mill, a jet mill, or the like.
At the time of mixing, an additive such as a dispersant may be added if necessary, or a solvent may be added to adjust the viscosity of the coating material according to the coating method.

塗布方法には、赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材用組成物を均一にコーティングするウェットコーティング法を用いることが好ましい。ウェットコーティング法のうち、少量を作成する場合には簡便で均質な製膜が可能であるスピンコート法が好ましい。生産性を重視する場合には、グラビアコート法、ダイコート法、バーコート法、リバースコート法、ロールコート法、スリットコート法、ディッピング法、スプレーコート法、キスコート法、リバースキスコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、インクジェット法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法、ロッドコート法などが好ましい。ウェットコーティング法は、これらの方法から必要とする膜厚、粘度や硬化条件等に応じて適宜選択することができる。 As the coating method, it is preferable to use a wet coating method for uniformly coating the composition for an infrared reflector or the composition for an infrared low emissivity material. Of the wet coating methods, the spin coating method, which enables simple and homogeneous film formation when producing a small amount, is preferable. When productivity is important, gravure coat method, die coat method, bar coat method, reverse coat method, roll coat method, slit coat method, dipping method, spray coat method, kiss coat method, reverse kiss coat method, air knife coat A method, a curtain coating method, an inkjet method, a flexo printing method, a screen printing method, a rod coating method and the like are preferable. The wet coating method can be appropriately selected from these methods according to the required film thickness, viscosity, curing conditions and the like.

熱重合により赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材用組成物を硬化させる前硬化の条件としては、硬化温度が、室温~350℃、好ましくは室温~250℃、より好ましくは120℃~220℃の範囲であり、硬化時間は、5秒~10時間、好ましくは1分~8時間、より好ましくは5分~5時間の範囲である。重合後は、応力ひずみなど抑制するために徐冷することが好ましい。また、再加熱処理を行い、ひずみなどを緩和させてもよい。 As a pre-curing condition for curing the composition for infrared reflective material or the composition for low infrared radiation material by thermal polymerization, the curing temperature is room temperature to 350 ° C., preferably room temperature to 250 ° C., more preferably 120 ° C. to 220 ° C. The temperature is in the range of ° C., and the curing time is in the range of 5 seconds to 10 hours, preferably 1 minute to 8 hours, and more preferably 5 minutes to 5 hours. After the polymerization, it is preferable to slowly cool the mixture in order to suppress stress-strain and the like. Further, the strain may be relaxed by performing a reheat treatment.

赤外線反射材または赤外線低放射材は、シート、フィルム、薄膜、繊維、成形体などの形状で使用する。好ましい形状は、シート、フィルムおよび薄膜である。なお、本明細書におけるシートの膜厚は1mm以上であり、フィルムの膜厚は3μm以上、好ましくは5~999μm、より好ましくは20~300μmであり、薄膜の膜厚は3μm未満である。膜厚は、用途に応じて適宜変更すればよい。赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材用組成物は、そのまま接着剤や充填剤として使用することもできる。 Infrared reflectors or low emissivity infrared materials are used in the form of sheets, films, thin films, fibers, molded bodies and the like. Preferred shapes are sheets, films and thin films. The film thickness of the sheet in the present specification is 1 mm or more, the film thickness is 3 μm or more, preferably 5 to 999 μm, more preferably 20 to 300 μm, and the film thickness of the thin film is less than 3 μm. The film thickness may be appropriately changed according to the intended use. The composition for an infrared reflector or the composition for an infrared low emissivity material can be used as it is as an adhesive or a filler.

[電子機器]
本発明の第3の実施の形態に係る電子機器は、上記第2の実施の形態に係る赤外線反射材または赤外線低放射材と、発熱部または冷却部を有する電子デバイスとを備える。赤外線反射材は、前記発熱部に対向するように電子デバイスに配置される。このように配置すると、発熱部から赤外線反射材を設置してある部材へ熱が伝達しにくくなる効果が得られる。一方、赤外線低放射材は発熱部を含むモジュールの最外層に配置される。このように配置することで、発熱部の熱を内部に閉じ込める効果が得られる。赤外線反射材または赤外線低放射材の形状は、放熱電子基板、放熱板、放熱シート、放熱フィルム、放熱接着材、放熱成形品などのいずれであってもよい。
例えば、電子デバイスとして、高輝度のディスプレイや光源が挙げられる。これらの光源はエネルギー密度が高く発熱量も多いので、正面に位置する人が放射熱(=輻射熱)により熱さを感じてしまうが、本発明の塗膜により放射熱を遮断し熱感を抑えることができる。また、ヒーター無しでは放射冷却によりカバーが白く凍結してしまうような監視カメラの最外層に使用すれば、凍結防止のためのヒーターの消費電力を最小限に抑えることが可能になる。
[Electronics]
The electronic device according to the third embodiment of the present invention includes an infrared reflector or an infrared low emissivity material according to the second embodiment, and an electronic device having a heat generating portion or a cooling portion. The infrared reflector is arranged in the electronic device so as to face the heat generating portion. When arranged in this way, it is possible to obtain the effect of making it difficult for heat to be transferred from the heat generating portion to the member in which the infrared reflector is installed. On the other hand, the infrared low emissivity material is arranged in the outermost layer of the module including the heat generating portion. By arranging in this way, the effect of confining the heat of the heat generating portion inside can be obtained. The shape of the infrared reflective material or the infrared low-emissivity material may be any of a heat-dissipating electronic substrate, a heat-dissipating plate, a heat-dissipating sheet, a heat-dissipating film, a heat-dissipating adhesive, a heat-dissipating molded product, and the like.
For example, electronic devices include high-brightness displays and light sources. Since these light sources have a high energy density and a large amount of heat generation, a person located in front of them feels heat due to radiant heat (= radiant heat), but the coating film of the present invention blocks the radiant heat and suppresses the feeling of heat. Can be done. In addition, if it is used for the outermost layer of a surveillance camera in which the cover freezes white due to radiative cooling without a heater, it is possible to minimize the power consumption of the heater for preventing freezing.

以上、本発明を赤外線反射フィラーと、ポリシロキサン共重合体とにより形成し、高い断熱性、保温性と高い耐熱性を有する赤外線反射材または赤外線低放射材を得るとして説明したが、本発明はこれに限られない。 The present invention has been described above as the present invention being formed by an infrared reflective filler and a polysiloxane copolymer to obtain an infrared reflective material or an infrared low emissivity material having high heat insulating properties, heat retention and high heat resistance. Not limited to this.

以下に、実施例を用いて、本発明を詳細に説明する。しかし本発明は、以下の実施例に記載された内容に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the contents described in the following examples.

本発明の実施例に用いた、赤外線反射材または赤外線低放射材を構成する材料は次のとおりである。 The materials constituting the infrared reflective material or the infrared low emissivity material used in the examples of the present invention are as follows.

<ポリシロキサン共重合体>
[合成例1]
ケイ素化合物1の作製
100mLフラスコに、冷却管、マグネチックスターラー、温度計保護管を取り付け、フラスコ内部を窒素置換した。式(A)におけるRがフェニルでありRがメチルである化合物10.0g、オクタメチルシクロテトラシロキサン(D4)2.3g、メタンスルホン酸0.47g、脱水トルエン10.2g、4-メチルテトラヒドロピラン 2.6gをフラスコに入れた。80℃で7時間撹拌した後、水30.0g、酢酸エチル56.3gを加え、水層を抜き出した。有機層をブラインで3回洗浄後、硫酸ナトリウム5.0g、キョーワード500 4.2gを加え、終夜撹拌した。減圧ろ過により固体をろ別し、ろ液を濃縮した。濃縮液にヘプタンとメタノールを加え、得られた沈殿を80℃で減圧乾燥することにより、白色固体9.9gを得た。H-NMRおよびGPC分析により、得られた白色固体は式(1’)で表されるケイ素化合物であり、H-NMRおよびGPC分析により、得られた白色固体は式(1’)で表されるケイ素化合物であり、式(1’)中の各構成単位(シルセスキオキサンユニットとジメチルシロキサンユニット)が交互に結合してなるポリマーであり、DMSユニット数nは平均2.7であることがわかった。GPC分析よりケイ素化合物1の数平均分子量はMn=45,300、重量平均分子量はMw=110,000であった。
<Polysiloxane copolymer>
[Synthesis Example 1]
Preparation of Silicon Compound 1 A cooling tube, a magnetic stirrer, and a thermometer protection tube were attached to a 100 mL flask, and the inside of the flask was replaced with nitrogen. In the formula (A), the compound in which R 0 is phenyl and R 1 is methyl 10.0 g, octamethylcyclotetrasiloxane (D4) 2.3 g, methanesulfonic acid 0.47 g, dehydrated toluene 10.2 g, 4-methyl 2.6 g of tetrahydropyran was placed in a flask. After stirring at 80 ° C. for 7 hours, 30.0 g of water and 56.3 g of ethyl acetate were added, and the aqueous layer was extracted. After washing the organic layer with brine three times, 5.0 g of sodium sulfate and 4.2 g of Kyoward 500 were added, and the mixture was stirred overnight. The solid was filtered off by vacuum filtration and the filtrate was concentrated. Heptane and methanol were added to the concentrate, and the obtained precipitate was dried under reduced pressure at 80 ° C. to obtain 9.9 g of a white solid. The white solid obtained by 1 H-NMR and GPC analysis is a silicon compound represented by the formula (1'), and the white solid obtained by 1 H-NMR and GPC analysis is represented by the formula (1'). It is a silicon compound represented by a polymer in which each structural unit (silsesquioxane unit and dimethylsiloxane unit) in the formula (1') is alternately bonded, and the number n of DMS units is 2.7 on average. It turned out that there was. From GPC analysis, the number average molecular weight of silicon compound 1 was Mn = 45,300, and the weight average molecular weight was Mw = 110,000.

Figure 2022028241000011
Figure 2022028241000011

[合成例2]
ケイ素化合物2の作成
100mLフラスコに、冷却管、メカニカルスターラー、温度計保護管を取り付け、フラスコ内部を窒素置換した。式(A)におけるRがフェニルであり、Rがメチルである化合物10.0g、オクタメチルシクロテトラシロキサン(D4)4.50g、メタンスルホン酸0.681g、脱水トルエン12.1g、4-メチルテトラヒドロピラン3.04gをフラスコに入れた。80℃で5時間撹拌した。反応混合物を水へ注ぎ込み、水層を酢酸エチルで抽出した。合わせた有機層を水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムとキョーワード500を加え撹拌した。無水硫酸ナトリウムとキョーワード500をろ別し、得られた溶液を減圧下で濃縮した。得られた粗生成物をヘプタンで再沈殿させて精製した。得られた白色固体を80℃で真空乾燥することにより白色固体9.53gを得た。H-NMRおよびGPC分析により、得られた白色固体は式(1’)で表されるケイ素化合物であり、式(1’)中の各構成単位(シルセスキオキサンユニットとジメチルシロキサンユニット)が交互に結合してなるポリマーでありDMSユニット数nは平均3.8であることがわかった。GPC分析よりケイ素化合物2の数平均分子量はMn=40,000、重量平均分子量はMw=93,500であった。
[Synthesis Example 2]
Preparation of Silicon Compound 2 A cooling tube, a mechanical stirrer, and a thermometer protection tube were attached to a 100 mL flask, and the inside of the flask was replaced with nitrogen. In the formula (A), R 0 is phenyl and R 1 is methyl 10.0 g, octamethylcyclotetrasiloxane (D4) 4.50 g, methanesulfonic acid 0.681 g, dehydrated toluene 12.1 g, 4- 3.04 g of methyltetrahydropyran was placed in a flask. The mixture was stirred at 80 ° C. for 5 hours. The reaction mixture was poured into water and the aqueous layer was extracted with ethyl acetate. The combined organic layer was washed with water, anhydrous sodium sulfate and Kyoward 500 were added, and the mixture was stirred. Anhydrous sodium sulfate and Kyoward 500 were separated by filtration, and the obtained solution was concentrated under reduced pressure. The obtained crude product was reprecipitated with heptane and purified. The obtained white solid was vacuum dried at 80 ° C. to obtain 9.53 g of the white solid. 1 The white solid obtained by H-NMR and GPC analysis is a silicon compound represented by the formula (1'), and each structural unit (silsesquioxane unit and dimethylsiloxane unit) in the formula (1'). It was found that the polymer was formed by alternately binding and the number n of DMS units was 3.8 on average. From the GPC analysis, the number average molecular weight of the silicon compound 2 was Mn = 40,000, and the weight average molecular weight was Mw = 93,500.

[合成例3]
ケイ素化合物3の作製
100mLフラスコに、冷却管、マグネチックスターラー、温度計保護管を取り付け、フラスコ内部を窒素置換した。式(A)におけるRがフェニルであり、Rがメチルである化合物10.0g、オクタメチルシクロテトラシロキサン(D4)2.3g、メタンスルホン酸3.2g、脱水トルエン12.6g、4-メチルテトラヒドロピラン .2gをフラスコに入れた。80℃で2時間撹拌した後、5時間還流した。水 0.0g、酢酸エチル46.6gを加え、水層を抜き出した。有機層をブラインで2回洗浄後、硫酸ナトリウム 5.0g、キョーワード500 32.0gを加え、終夜撹拌した。減圧ろ過により固体をろ別し、ろ液を濃縮した。濃縮液にヘプタンとメタノールを加え、得られた沈殿を80℃で減圧乾燥することにより、白色固体9.5gを得た。1H-NMRおよびGPC分析により、得られた白色固体は式(1’)で表されるケイ素化合物であり、1H-NMRおよびGPC分析により、得られた白色固体は式(1’)で表されるケイ素化合物であり、式(1’)中の各構成単位(シルセスキオキサンユニットとジメチルシロキサンユニット)が交互に結合してなるポリマーであり、DMSユニット数nは平均3.2であることがわかった。GPC分析よりケイ素化合物3の数平均分子量はMn=10,300、重量平均分子量はMw=15,100であった。
[Synthesis Example 3]
Preparation of Silicon Compound 3 A cooling tube, a magnetic stirrer, and a thermometer protection tube were attached to a 100 mL flask, and the inside of the flask was replaced with nitrogen. In the formula (A), R 0 is phenyl and R 1 is methyl 10.0 g, octamethylcyclotetrasiloxane (D4) 2.3 g, methanesulfonic acid 3.2 g, dehydrated toluene 12.6 g, 4- Methyltetrahydropyran. 2 g was placed in a flask. After stirring at 80 ° C. for 2 hours, the mixture was refluxed for 5 hours. 0.0 g of water and 46.6 g of ethyl acetate were added, and the aqueous layer was extracted. After washing the organic layer twice with brine, 5.0 g of sodium sulfate and 32.0 g of Kyoward 500 were added, and the mixture was stirred overnight. The solid was filtered off by vacuum filtration and the filtrate was concentrated. Heptane and methanol were added to the concentrate, and the obtained precipitate was dried under reduced pressure at 80 ° C. to obtain 9.5 g of a white solid. The white solid obtained by 1H-NMR and GPC analysis is a silicon compound represented by the formula (1'), and the white solid obtained by 1H-NMR and GPC analysis is represented by the formula (1'). It is a silicon compound, which is a polymer in which each structural unit (silsesquioxane unit and dimethylsiloxane unit) in the formula (1') is alternately bonded, and the number n of DMS units is 3.2 on average. I understood. From GPC analysis, the number average molecular weight of the silicon compound 3 was Mn = 10,300, and the weight average molecular weight was Mw = 15,100.

[合成例4]
ケイ素化合物4の作製
1000mLフラスコに、冷却管、メカニカルスターラー、温度計保護管を取り付け、フラスコ内部を窒素置換した。式(A)におけるRがフェニルであり、Rがメチルである化合物100g、オクタメチルシクロテトラシロキサン(D4)30.0g、メタンスルホン酸5.35g、脱水トルエン108g、4-メチルテトラヒドロピラン27.1gをフラスコに入れた。80℃で5時間撹拌した。反応混合物を水へ注ぎ込み、水層を酢酸エチルで抽出した。合わせた有機層を水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムとキョーワード500を加え撹拌した。無水硫酸ナトリウムとキョーワード500をろ別し、得られた溶液を減圧下で濃縮した。得られた粗生成物をヘプタンで再沈殿させて精製した。得られた白色固体を80℃で真空乾燥することにより白色固体107gを得た。H-NMRおよびGPC分析により、得られた白色固体は式(1’)で表されるケイ素化合物であり、式(1’)中の各構成単位(シルセスキオキサンユニットとジメチルシロキサンユニット)が交互に結合してなるポリマーでありDMSユニット数nは平均2.6であることがわかった。GPC分析よりケイ素化合物4の数平均分子量はMn=43,600、重量平均分子量はMw=141,400であった。
[Synthesis Example 4]
Preparation of Silicon Compound 4 A cooling tube, a mechanical stirrer, and a thermometer protection tube were attached to a 1000 mL flask, and the inside of the flask was replaced with nitrogen. In the formula (A), R 0 is phenyl and R 1 is methyl 100 g, octamethylcyclotetrasiloxane (D4) 30.0 g, methanesulfonic acid 5.35 g, dehydrated toluene 108 g, 4-methyltetrahydropyran 27. .1 g was placed in a flask. The mixture was stirred at 80 ° C. for 5 hours. The reaction mixture was poured into water and the aqueous layer was extracted with ethyl acetate. The combined organic layer was washed with water, anhydrous sodium sulfate and Kyoward 500 were added, and the mixture was stirred. Anhydrous sodium sulfate and Kyoward 500 were separated by filtration, and the obtained solution was concentrated under reduced pressure. The obtained crude product was reprecipitated with heptane and purified. The obtained white solid was vacuum dried at 80 ° C. to obtain 107 g of the white solid. 1 The white solid obtained by H-NMR and GPC analysis is a silicon compound represented by the formula (1'), and each structural unit (silsesquioxane unit and dimethylsiloxane unit) in the formula (1'). It was found that the polymer was formed by alternately binding and the number n of DMS units was 2.6 on average. From the GPC analysis, the number average molecular weight of the silicon compound 4 was Mn = 43,600, and the weight average molecular weight was Mw = 141,400.

GPC測定の測定条件を以下に示す。
<測定条件>
カラム:Shodex KF-804L 300×8.0mm
Shodex KF-805L 300×8.0mm 2本直列
移動相:THF
流速:1.0ml/min
温度:40℃
検出器:RI
分子量標準サンプル:分子量既知のPMMA
The measurement conditions for GPC measurement are shown below.
<Measurement conditions>
Column: Shodex KF-804L 300 x 8.0 mm
Chromatography KF-805L 300 × 8.0mm 2 series Mobile phase: THF
Flow velocity: 1.0 ml / min
Temperature: 40 ° C
Detector: RI
Molecular Weight Standard Sample: PMMA with Known Molecular Weight

<赤外線反射フィラー>
・アンチモンドープ酸化スズ粉末(三菱マテリアル電子化成(株)製)、(商品名)透明導電性粉末T-1)
・酸化スズ粉末(三菱マテリアル電子化成(株)製)、(商品名)アンチモンフリー透明導電性粉末S-2000)
・燐ドープ酸化スズ粉末(三菱マテリアル電子化成(株)製)、(商品名)透明導電性粉末SP-2)
・酸化インジウムスズ粉末(三菱マテリアル電子化成(株)製)、(商品名)透明導電性粉末E-ITO)
・アルミ粉末((株)戸谷染料商店製)、(商品名)銀粉(アルミ粉)
・スズ粉末((株)アメージングクラフト製)、(商品名)錫粉#325
<Infrared reflective filler>
-Antimony-doped tin oxide powder (manufactured by Mitsubishi Material Denshikase Co., Ltd.), (trade name) transparent conductive powder T-1)
-Tin oxide powder (manufactured by Mitsubishi Material Denshikase Co., Ltd.), (trade name) Antimony-free transparent conductive powder S-2000)
-Phosphorus-doped tin oxide powder (manufactured by Mitsubishi Material Denshikase Co., Ltd.), (trade name) transparent conductive powder SP-2)
-Indium tin oxide powder (manufactured by Mitsubishi Material Denshikase Co., Ltd.), (trade name) transparent conductive powder E-ITO)
・ Aluminum powder (manufactured by Toya Dye Shop Co., Ltd.), (trade name) Silver powder (aluminum powder)
-Tin powder (manufactured by Amazing Craft Co., Ltd.), (trade name) tin powder # 325

[実施例1]
<赤外線反射材または赤外線低放射材の調製>
以下に、赤外線反射材または赤外線低放射材の調製例を示す。
<シロキサンポリマー複合塗液1>5gに、NMP5mLを加え、終夜攪拌した。その後、この液にアンチモンドープ酸化スズ粉末(三菱マテリアル電子化成製T-1)5gを加え、真空泡取練太郎にて3分混合脱気処理を2回繰り返して行った。
[Example 1]
<Preparation of infrared reflector or infrared low emissivity material>
An example of preparation of an infrared reflector or an infrared low emissivity material is shown below.
5 mL of NMP was added to 5 g of <siloxane polymer composite coating solution 1>, and the mixture was stirred overnight. Then, 5 g of antimony-doped tin oxide powder (T-1 manufactured by Mitsubishi Materials Electronics Co., Ltd.) was added to this solution, and the mixing and degassing treatment for 3 minutes was repeated twice with Vacuum Foaming Rentaro.

・混合した塗液を、無アルカリガラス板(コーニング製ゴリラガラス:100mm×100mm×0.6mm)およびアルミ板(市販アルミ板:40mm×40mm×0.5mm)にアプリケータを用いて塗布した。アプリケータとガラス基板が接触しないように注意しながら、乾燥後の膜厚が約10μmになるようにギャップを調整した(実施例1)。塗布済みのガラス基板を110℃のホットプレート上で30分間予備焼成し、クリーンオーブン内で、220℃で4時間本焼成した。アルミ基板の場合も同様に作成した。ガラス基板に塗布した試料は熱線反射部材として、アルミ板に塗布した試料は低熱線放射部材(低熱損失部材)として評価した。 -The mixed coating liquid was applied to a non-alkali glass plate (Gorilla glass manufactured by Corning: 100 mm × 100 mm × 0.6 mm) and an aluminum plate (commercially available aluminum plate: 40 mm × 40 mm × 0.5 mm) using an applicator. The gap was adjusted so that the film thickness after drying was about 10 μm, being careful not to allow the applicator and the glass substrate to come into contact with each other (Example 1). The coated glass substrate was pre-baked on a hot plate at 110 ° C. for 30 minutes, and then fired in a clean oven at 220 ° C. for 4 hours. The same was true for the aluminum substrate. The sample applied to the glass substrate was evaluated as a heat ray reflecting member, and the sample applied to the aluminum plate was evaluated as a low heat ray emitting member (low heat loss member).

<低放射率特性の評価方法>
実施例1で作成した、アルミ板に硬化膜(塗膜)を形成した低熱線放射部材のアルミ面側とトランジスタ(東芝トランジスタ製 シリコンNPN 三重拡散形 2SD2012)を両面テープ(住友スリーエム(株)製 熱伝導性接着剤転写テープNo.9885)を用いて貼り合わせた。トランジスタの型番が記されている面にK熱電対(理化工業(株)製ST-50)を取り付け、データロガー(GRAPTHC社製GL220)を用いてパソコンにてその温度を記録した。このトランジスタを取り付けた低熱線放射部材を40℃に設定した恒温槽中央に静置した発泡スチロール製の断熱ホルダーに載せ、トランジスタの温度が40℃で一定になったことを確認した後、トランジスタに直流安定化電源を用いて1.40Vを印加し、トランジスタの温度変化を測定した(図2)。この方法では、トランジスタの発熱量は一定であるので、硬化膜(塗膜)からの放熱量(赤外線放射量)が少ないほど、トランジスタ温度は高く保たれる。すなわち、赤外線放射による熱の損失が少なく保温性が高いことを意味している。
<Evaluation method of low emissivity characteristics>
Double-sided tape (manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.) is attached to the aluminum surface side of the low heat ray emitting member having a cured film (coating film) formed on the aluminum plate and the transistor (silicon NPN triple diffusion type 2SD2012 manufactured by Toshiba Transistor), which was created in Example 1. It was bonded using a heat conductive adhesive transfer tape No. 9885). A K thermocouple (ST-50 manufactured by Rika Kogyo Co., Ltd.) was attached to the surface on which the model number of the transistor was written, and the temperature was recorded on a personal computer using a data logger (GL220 manufactured by GRAPTHC). Place the low heat ray radiating member to which this transistor is attached on a heat insulating holder made of foamed styrene placed in the center of a constant temperature bath set at 40 ° C, and after confirming that the temperature of the transistor is constant at 40 ° C, direct current to the transistor. 1.40V was applied using a stabilized power supply, and the temperature change of the transistor was measured (FIG. 2). In this method, since the calorific value of the transistor is constant, the smaller the amount of heat released from the cured film (coating film) (the amount of infrared radiation), the higher the transistor temperature is maintained. That is, it means that there is little heat loss due to infrared radiation and the heat retention is high.

<熱線反射特性の評価方法>
実施例1で作成した、ガラス板に硬化膜(塗膜)を形成した熱線反射部材を、ソーラシミュレータ(セリック(株)製XiL-05BKP型、100mW/cm)の照射円内に周囲の熱が伝わらないように発泡スチロールを加工した台を用いて静置し、ソーラシミュレータと対面にK熱電対(理化工業(株)製ST-50)を貼り付けた天然黒鉛(20mm×20mm×0.076mm)を赤外線吸収材としてセットした(図3)。ソーラシミュレータから疑似太陽光の照射が始まると、天然黒鉛がその光を吸収し温度が徐々に高くなる。その温度変化を、データロガー(GRAPTHC社製GL220)を用いて記録した。天然黒鉛の温度が上昇しないほど熱線反射特性が良いといえる。
<Evaluation method of heat ray reflection characteristics>
The heat ray reflecting member having a cured film (coating film) formed on a glass plate, which was created in Example 1, was placed in an irradiation circle of a solar simulator (XiL-05BKP type manufactured by Celic Co., Ltd., 100 mW / cm 2 ). Natural graphite (20 mm x 20 mm x 0.076 mm) with a K thermocouple (ST-50 manufactured by Rika Kogyo Co., Ltd.) attached to the surface of the solar simulator, which was left standing on a table processed with foamed styrol so that the infrared rays would not be transmitted. ) Was set as an infrared absorber (Fig. 3). When the irradiation of pseudo-sunlight starts from the solar simulator, natural graphite absorbs the light and the temperature gradually rises. The temperature change was recorded using a data logger (GL220 manufactured by GRAPTHC). It can be said that the heat ray reflection characteristics are so good that the temperature of natural graphite does not rise.

<耐熱性評価>
・熱重量(TG)測定
赤外線反射材または赤外線低放射材の5%重量減少温度は、熱重量・示差熱測定装置((株)リガク製TG-8121)を用いて、140℃から900℃への減少量を100重量%とした際の5重量%減少した時の温度から算出した。赤外線反射フィラーを混ぜる前の状態で、5%重量減温度は約550℃であった。
さらに、耐熱性の指標として硬化膜の黄変耐性を確認した。220℃にセットした電気オーブン中に4時間放置し、「黄変しなかったもの」は◎、「少し黄変したもの」を〇、「濃く黄変したもの」を△、「茶色く変色してしまったもの」~「焦げて剥がれてしまったもの」を×とした。
<Heat resistance evaluation>
-Thermogravimetric (TG) measurement The 5% weight loss temperature of the infrared reflective material or the infrared low-emission material is changed from 140 ° C to 900 ° C using a thermogravimetric / differential thermal measuring device (TG-8121 manufactured by Rigaku Co., Ltd.). It was calculated from the temperature when the amount of decrease was 5% by weight when the amount of decrease was 100% by weight. Before mixing the infrared reflective filler, the 5% weight loss was about 550 ° C.
Furthermore, the yellowing resistance of the cured film was confirmed as an index of heat resistance. Leave it in an electric oven set at 220 ° C for 4 hours, "not yellowed" is ◎, "slightly yellowed" is 〇, "deeply yellowed" is △, "brown""Things that have been burnt" to "Things that have been burnt and peeled off" are marked as x.

<実施例2>
赤外線反射フィラーを酸化スズ粉末(S-2000)にした以外は実施例1と同様に試料を作製し、低熱線放射部材としての評価をおこなった。
<Example 2>
A sample was prepared in the same manner as in Example 1 except that the infrared reflective filler was tin oxide powder (S-2000), and evaluated as a low heat ray emitting member.

<実施例3>
赤外線反射フィラーをリンドープ酸化スズ粉末(SP-2)にした以外は実施例1と同様に試料を作製し、低熱線放射部材としての評価をおこなった。
<Example 3>
A sample was prepared in the same manner as in Example 1 except that the infrared reflective filler was made of phosphorus-doped tin oxide powder (SP-2), and evaluated as a low heat ray emitting member.

<実施例4>
赤外線反射フィラーを酸化インジウムスズ粉末(E-ITO)にした以外は実施例1と同様に試料を作製し、低熱線放射部材としての評価をおこなった。
<Example 4>
A sample was prepared in the same manner as in Example 1 except that the infrared reflective filler was indium tin oxide powder (E-ITO), and evaluated as a low heat ray emitting member.

<実施例5>
赤外線反射フィラーをアルミ粉末にした以外は実施例1と同様に試料を作製し、低熱線放射部材としての評価をおこなった。
<Example 5>
A sample was prepared in the same manner as in Example 1 except that the infrared reflective filler was made of aluminum powder, and evaluated as a low heat ray emitting member.

<実施例6>
赤外線反射フィラーを金属スズ粉末にした以外は実施例1と同様に試料を作製し、低熱線放射部材としての評価をおこなった。
<Example 6>
A sample was prepared in the same manner as in Example 1 except that the infrared reflective filler was made of metallic tin powder, and evaluated as a low heat ray emitting member.

[実施例7]
<ケイ素化合物2>1gを、NMP4mLに加え、終夜攪拌した。その後、MS-51を36mg、DBTDLを1.26mg、さらにアンチモンドープ酸化スズ粉末(三菱マテリアル電子化成製T-1)を1g加えた以外は、実施例1と同様に試料を作製し、低熱線放射部材としての評価をおこなった。
[Example 7]
<Silicon compound 2> 1 g was added to 4 mL of NMP, and the mixture was stirred overnight. After that, a sample was prepared in the same manner as in Example 1 except that 36 mg of MS-51, 1.26 mg of DBTDL, and 1 g of antimony-doped tin oxide powder (T-1 manufactured by Mitsubishi Materials Electronics Co., Ltd.) were added. It was evaluated as a radial member.

[実施例8]
<ケイ素化合物1>1gを、NMP4mLに加え、終夜攪拌した。その後、MS-51を32mg、DBTDLを1.12mg、さらにアンチモンドープ酸化スズ粉末(三菱マテリアル電子化成製T-1)を1g加えた以外は、実施例1と同様に試料を作製し、低熱線放射部材としての評価をおこなった。
[Example 8]
<Silicon compound 1> 1 g was added to 4 mL of NMP, and the mixture was stirred overnight. After that, a sample was prepared in the same manner as in Example 1 except that 32 mg of MS-51, 1.12 mg of DBTDL, and 1 g of antimony-doped tin oxide powder (T-1 manufactured by Mitsubishi Materials Electronics Co., Ltd.) were added. It was evaluated as a radial member.

[実施例9]
<ケイ素化合物3>1gを、NMP4mLに加え、終夜攪拌した。その後、MS-51を140mg、DBTDLを4.91mg、さらにアンチモンドープ酸化スズ粉末(三菱マテリアル電子化成製T-1)を1g加えた以外は、実施例1と同様に試料を作製し、低熱線放射部材としての評価をおこなった。
[Example 9]
1 g of <silicon compound 3> was added to 4 mL of NMP, and the mixture was stirred overnight. After that, a sample was prepared in the same manner as in Example 1 except that 140 mg of MS-51, 4.91 mg of DBTDL, and 1 g of antimony-doped tin oxide powder (T-1 manufactured by Mitsubishi Materials Electronics Co., Ltd.) were added. It was evaluated as a radial member.

[実施例10]
<ケイ素化合物4>1gを、NMP1mLに加え、終夜攪拌した。その後、MS-51を33mg、DBTDLを1.15mg、さらにアンチモンドープ酸化スズ粉末(三菱マテリアル電子化成製T-1)を1g加えた以外は、実施例1と同様に試料を作製し、低熱線放射部材としての評価をおこなった。
[Example 10]
1 g of <silicon compound 4> was added to 1 mL of NMP, and the mixture was stirred overnight. After that, a sample was prepared in the same manner as in Example 1 except that 33 mg of MS-51, 1.15 mg of DBTDL, and 1 g of antimony-doped tin oxide powder (T-1 manufactured by Mitsubishi Materials Electronics Co., Ltd.) were added. It was evaluated as a radial member.

<比較例1>
耐熱塗料(呉工業製、耐熱ペイントコート ブラック(品番1064)をアルミ基板に塗布し、実施例1と同様に低熱線放射部材としての評価をおこなった。
<Comparative Example 1>
A heat-resistant paint (heat-resistant paint coat black (product number 1064) manufactured by Kure Engineering Co., Ltd.) was applied to an aluminum substrate and evaluated as a low heat ray emitting member in the same manner as in Example 1.

<比較例2>
アルミ基板に市販の熱線吸収フィルム(タミヤ製、タミヤスプレーNo.27 マットホワイト)を塗布し、実施例1と同様に低熱線放射部材としての評価をおこなった。
<Comparative Example 2>
A commercially available heat ray absorbing film (Tamiya Spray No. 27 Matte White) was applied to the aluminum substrate, and the evaluation was performed as a low heat ray emitting member in the same manner as in Example 1.

水性ウレタン分散液として、丸ス釉薬合資会社(商品名)合成コーディエライトSS-1000を分散した住化バイエルウレタン(株)(商品名)バイヒドロールUH2342(1-メチル-2-ピロリドン5重量%含有)を塗布し、実施例1と同様に低熱線放射部材としての評価をおこなった。 Sumika Bayer Urethane Co., Ltd. (trade name) Bihydrol UH2342 (1-methyl-2-pyrrolidone 5% by weight) in which Marusu Glazing Joint Stock Company (trade name) Synthetic Cordierite SS-1000 is dispersed as an aqueous urethane dispersion ) Was applied and evaluated as a low heat ray emitting member in the same manner as in Example 1.

<比較例3>
ガラス基板に市販の熱線吸収フィルム(アサヒペン製、ガラス用遮熱シートSG-21クリア)を貼り付け、実施例1と同様に評価した。
<Comparative Example 3>
A commercially available heat ray absorbing film (manufactured by Asahipen Corporation, heat shield sheet SG-21 clear for glass) was attached to a glass substrate and evaluated in the same manner as in Example 1.

低熱放射特性の評価を表1に示す。
<表1>

Figure 2022028241000012


The evaluation of low heat radiation characteristics is shown in Table 1.
<Table 1>
Figure 2022028241000012


表1より、実施例1~10の本発明に用いられるポリシロキサン共重合体と赤外線反射フィラーとして、導電酸化物フィラーおよび金属フィラーを用いた複合材は、市販の耐熱塗料に比べ赤外線の放射が少なく、断熱効果が高いことが分かる。特に、金属フィラーを用いた場合に効果が高い。これは、金属の自由電子による反射率の方が、透明導電酸化物のプラズマ反射よりも、単位体積当たりの反射率が高いためと考えられる。比較例1に使用した耐熱塗料は黒色のため、念のために市販の白色塗料も同様に測定したが(比較例2)、温度は0.3℃程度しか変わらなかったので目視で見える色の影響は殆ど無いと思われる。また、放熱塗料として遠赤外線放射機能が高い放熱フィラー(コーディエライト)を分散させた場合には、市販の耐熱塗料よりもさらに温度が低下した。したがって、本発明の塗料は、放熱塗料とは逆の、断熱性の塗料ということができる。
また、本発明のポリシロキサン複合材では、塗料の劣化の指針となる黄変も、240℃まで認められない。なお、比較例1は、黒色顔料が含まれているため黄変度合いは観察できなかった。放射による熱損失は、温度の4乗に比例するため、高温で使用するほど本発明の塗料の効果が大きくなる。本発明で用いたポリシロキサンの熱分解温度が550℃付近であり、例えばハンダリフロー炉などの温度領域の機器の放射冷却対策に有効であると考えられる。
From Table 1, the composite material using the polysiloxane copolymer used in the present invention of Examples 1 to 10 and the conductive oxide filler and the metal filler as the infrared reflective filler emits infrared rays more than the commercially available heat-resistant paint. It can be seen that the amount is small and the heat insulating effect is high. In particular, the effect is high when a metal filler is used. It is considered that this is because the reflectance of the metal due to free electrons has a higher reflectance per unit volume than the plasma reflection of the transparent conductive oxide. Since the heat-resistant paint used in Comparative Example 1 was black, a commercially available white paint was measured in the same manner just in case (Comparative Example 2), but the temperature changed only about 0.3 ° C, so the color was visually visible. It seems that there is almost no effect. Further, when a heat-dissipating filler (cordierite) having a high far-infrared radiation function was dispersed as the heat-dissipating paint, the temperature was further lowered as compared with the commercially available heat-resistant paint. Therefore, the paint of the present invention can be said to be a heat-insulating paint, which is the opposite of the heat-dissipating paint.
Further, in the polysiloxane composite material of the present invention, yellowing, which is a guideline for deterioration of the coating material, is not observed up to 240 ° C. In Comparative Example 1, since the black pigment was contained, the degree of yellowing could not be observed. Since the heat loss due to radiation is proportional to the fourth power of the temperature, the effect of the coating material of the present invention becomes greater as it is used at a higher temperature. The thermal decomposition temperature of the polysiloxane used in the present invention is around 550 ° C., and it is considered to be effective as a radiative cooling measure for equipment in the temperature range such as a solder reflow furnace.

熱線反射特性の評価を表2に示す。
<表2>

Figure 2022028241000013

Table 2 shows the evaluation of the heat ray reflection characteristics.
<Table 2>
Figure 2022028241000013

表2より、実施例1は、熱線反射ガラスとしての特性では、市販の熱線吸収フィルムを使用した場合(比較例4)に比べ、赤外線反射材の温度が約2.6℃低くなっていることが分かる。さらに本発明の赤外線反射材は、耐熱性が高く黄変も少ないので、長期的に使用できる熱線反射材として使用できることが分かる。 From Table 2, in Example 1, the temperature of the infrared reflective material is about 2.6 ° C. lower than that in the case of using a commercially available heat ray absorbing film (Comparative Example 4) in terms of the characteristics of the heat ray reflecting glass. I understand. Further, since the infrared reflector of the present invention has high heat resistance and less yellowing, it can be seen that it can be used as a heat ray reflector that can be used for a long period of time.

本発明の赤外線反射材用組成物および赤外線低放射材用組成物は、耐熱性が高く、赤外線の吸収が少ないので、高耐熱、高反射率、低放射率な塗材、および塗材が硬化した被膜に用いられる。 The composition for infrared reflectors and the composition for infrared low emissivity of the present invention have high heat resistance and low absorption of infrared rays, so that the coating material having high heat resistance, high reflectance and low emissivity, and the coating material are cured. It is used for the coated film.

21.アルミ基板
22.塗膜
23.トランジスタ(発熱体)
24.熱電対
25.試料ホルダ(発泡スチロール)
31.ソーラシミュレータ
32.塗膜
33.ガラス基板
34.赤外線吸収体(黒鉛)
35.熱電対
21. Aluminum substrate 22. Coating film 23. Transistor (heating element)
24. Thermocouple 25. Sample holder (Styrofoam)
31. Solar simulator 32. Coating film 33. Glass substrate 34. Infrared absorber (graphite)
35. thermocouple

Claims (13)

赤外線反射フィラーと
式(A)で表されるかご型シルセスキオキサン繰り返し単位および式(B)で表される鎖状シロキサン繰り返し単位からなるポリシロキサン共重合体と

を含む赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材用組成物。
Figure 2022028241000014

Figure 2022028241000015

式(A)中、
は独立して、炭素数6~20のアリールまたは炭素数5~6のシクロアルキルであり、炭素数6~20のアリールおよび炭素数5~6のシクロアルキルにおいて、少なくとも1つの水素が、ハロゲンまたは炭素数1~20のアルキルで置き換えられてもよく;
は独立して、水素、ビニル、アリル、水酸基、炭素数6~20のアリール、炭素数5~6のシクロアルキル、炭素数7~40のアリールアルキル、または炭素数1~40のアルキルであり、炭素数6~20のアリール、炭素数5~6のシクロアルキル、および炭素数7~40のアリールアルキル中のアリールにおいて、少なくとも1つの水素がハロゲンまたは炭素数1~20のアルキルで置き換えられてもよく、炭素数7~40のアリールアルキル中のアルキレンにおいて、少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられてもよく、少なくとも1つの-CH-が、-O-、-CH=CH-、または炭素数5~20のシクロアルキレンで置き換えられてもよく、炭素数1~40のアルキルは、少なくとも1つの水素が、ハロゲンで置き換えられてもよく、少なくとも1つの-CH-が-O-または炭素数5~20のシクロアルキレンで置き換えられてもよく;
xは1以上であり;
式(B)中、
は独立して、水素、ビニル、アリル、水酸基、炭素数6~20のアリール、炭素数5~6のシクロアルキル、炭素数7~40のアリールアルキル、または炭素数1~40のアルキルであり、炭素数6~20のアリール、炭素数5~6のシクロアルキル、および炭素数7~40のアリールアルキル中のアリールにおいて、少なくとも1つの水素がハロゲンまたは炭素数1~20のアルキルで置き換えられてもよく、炭素数7~40のアリールアルキル中のアルキレンにおいて、少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられてもよく、少なくとも1つの-CH-が、-O-、-CH=CH-、または炭素数5~20のシクロアルキレンで置き換えられてもよく、炭素数1~40のアルキルにおいて、少なくとも1つの水素がハロゲンで置き換えられてもよく、少なくとも1つの-CH-が-O-または炭素数5~20のシクロアルキレンで置き換えられてもよく;
yは1以上である。
A polysiloxane copolymer consisting of an infrared reflective filler and a cage-type silsesquioxane repeating unit represented by the formula (A) and a chain siloxane repeating unit represented by the formula (B);
Compositions for infrared reflectors or compositions for infrared low emissivity materials.
Figure 2022028241000014

Figure 2022028241000015

In formula (A),
R0 is independently an aryl having 6 to 20 carbon atoms or a cycloalkyl having 5 to 6 carbon atoms, and in the aryl having 6 to 20 carbon atoms and the cycloalkyl having 5 to 6 carbon atoms, at least one hydrogen is contained. It may be replaced with a halogen or an alkyl having 1 to 20 carbon atoms;
R1 is independently composed of hydrogen, vinyl, allyl, hydroxyl group, aryl having 6 to 20 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 6 carbon atoms, arylalkyl having 7 to 40 carbon atoms, or alkyl having 1 to 40 carbon atoms. At least one hydrogen is replaced by a halogen or an alkyl having 1 to 20 carbon atoms in the aryl in an aryl having 6 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl having 5 to 6 carbon atoms, and an aryl alkyl having 7 to 40 carbon atoms. Alternatively, in the alkylene in the arylalkyl having 7 to 40 carbon atoms, at least one hydrogen may be replaced with a halogen, and at least one -CH 2- is -O-, -CH = CH-, or. An alkyl having 5 to 20 carbon atoms may be replaced with a cycloalkylene having 1 to 40 carbon atoms, and at least one hydrogen may be replaced with a halogen, and at least one -CH 2- may be replaced with -O- or. It may be replaced with a cycloalkylene having 5 to 20 carbon atoms;
x is greater than or equal to 1;
In formula (B),
R2 is independently composed of hydrogen, vinyl, allyl, hydroxyl group, aryl having 6 to 20 carbon atoms, cycloalkyl having 5 to 6 carbon atoms, arylalkyl having 7 to 40 carbon atoms, or alkyl having 1 to 40 carbon atoms. At least one hydrogen is replaced by a halogen or an alkyl having 1 to 20 carbon atoms in the aryl in an aryl having 6 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl having 5 to 6 carbon atoms, and an aryl alkyl having 7 to 40 carbon atoms. Alternatively, in the alkylene in the arylalkyl having 7 to 40 carbon atoms, at least one hydrogen may be replaced with a halogen, and at least one -CH 2- is -O-, -CH = CH-, or. It may be replaced with a cycloalkylene having 5 to 20 carbon atoms, or in an alkyl having 1 to 40 carbon atoms, at least one hydrogen may be replaced with a halogen, and at least one -CH 2- may be replaced with -O- or carbon. May be replaced with the number 5-20 cycloalkylene;
y is 1 or more.
赤外線反射フィラーが、金属酸化物である、請求項1に記載の赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材用組成物。 The composition for an infrared reflector or a composition for an infrared low emissivity material according to claim 1, wherein the infrared reflective filler is a metal oxide. 赤外線反射フィラーが、酸化スズ、アンチモンドープ酸化スズ、フッ素ドープ酸化スズ、燐ドープ酸化スズ、酸化インジウムスズ、および酸化亜鉛、アルミドープ酸化亜鉛、ガリウムドープ酸化亜鉛の少なくとも1つからなる、請求項1または2に記載の赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材用組成物。 Claim 1 in which the infrared reflective filler comprises at least one of tin oxide, antimony-doped tin oxide, fluorine-doped tin oxide, phosphorus-doped tin oxide, indium tin oxide, and zinc oxide, aluminum-doped zinc oxide, and gallium-doped zinc oxide. Alternatively, the composition for an infrared reflective material or the composition for an infrared low-emission material according to 2. 近赤外線吸収材として、酸化タングステン、ホウ化ランタン、酸化モリブデン、およびこれらを含む複合酸化物の少なくとも1つからなる無機フィラー、または有機色素をさらに含む、請求項1~3のいずれか1項に記載の赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材用組成物。 The method according to any one of claims 1 to 3, further comprising an inorganic filler composed of tungsten oxide, lanthanum borohydride, molybdenum oxide, and at least one of composite oxides containing these as a near-infrared absorbing material, or an organic dye. The composition for an infrared reflector or the composition for an infrared low emissivity material according to the above. 赤外線反射フィラーが、金属粉である、請求項1に記載の赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材用組成物。 The composition for an infrared reflector or a composition for an infrared low emissivity material according to claim 1, wherein the infrared reflective filler is a metal powder. 赤外線反射フィラーが、銀、アルミニウム、スズ、チタン、ニッケル、クロム、およびこれらを含む合金の少なくとも1つからなる、請求項1または5に記載の赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材用組成物。 The composition for an infrared reflector or a composition for an infrared low emissivity according to claim 1 or 5, wherein the infrared reflective filler comprises at least one of silver, aluminum, tin, titanium, nickel, chromium, and an alloy containing these. thing. 赤外線反射フィラーが、無定形粉末状、球状、鱗片状、またはフレーク状である、請求項1~6のいずれか1項に記載の赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材用組成物。 The composition for an infrared reflective material or a composition for an infrared low emissivity material according to any one of claims 1 to 6, wherein the infrared reflective filler is in the form of an amorphous powder, a spherical shape, a scale, or a flake. ポリシロキサン共重合体の重量平均分子量が2,000~10,000,000の範囲にある、請求項1~7のいずれか1項に記載の赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材用組成物。 The composition for an infrared reflector or a composition for an infrared low emissivity material according to any one of claims 1 to 7, wherein the weight average molecular weight of the polysiloxane copolymer is in the range of 2,000 to 10,000,000. thing. ポリシロキサン共重合体のガラス転移温度が0℃以上である、請求項1~8のいずれか1項に記載の赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材用組成物。 The composition for an infrared reflector or a composition for an infrared low emissivity material according to any one of claims 1 to 8, wherein the glass transition temperature of the polysiloxane copolymer is 0 ° C. or higher. 式(α)で表される計算式より求められる、ポリシロキサン共重合体の架橋密度nが、150mol/m以上である、請求項1~9のいずれか1項に記載の赤外線反射材用組成物または赤外線低放射材用組成物。
n=E’/3RT・・・(α)
式(α)中、n:架橋密度(mol/m)、E’:貯蔵弾性率(Pa)、R:気体定数((Pa・m)/K・mol))、T:温度(K)
The infrared reflector according to any one of claims 1 to 9, wherein the crosslink density n of the polysiloxane copolymer, which is obtained from the calculation formula represented by the formula (α), is 150 mol / m 3 or more. Compositions or compositions for infrared low emissivity materials.
n = E'/ 3RT ... (α)
In formula (α), n: crosslink density (mol / m 3 ), E': storage elastic modulus (Pa), R: gas constant ((Pa · m 3 ) / K · mol)), T: temperature (K). )
請求項1~9のいずれか1項に記載の赤外線反射材用組成物からなる赤外線反射透明塗材。 An infrared reflective transparent coating material comprising the composition for an infrared reflective material according to any one of claims 1 to 9. 請求項11に記載の赤外線反射透明塗材を、ガラス、透明耐熱樹脂または透光セラミックスに塗布し、硬化させた、赤外線反射窓剤、透光カバー、または赤外線カットフィルター。 An infrared reflective window agent, a transparent cover, or an infrared cut filter obtained by applying the infrared reflective transparent coating material according to claim 11 to glass, a transparent heat-resistant resin, or a translucent ceramic and curing it. 請求項11に記載の赤外線反射透明塗材を、無機構造材、または耐熱温度が150℃以上であるエンジニアリングプラスチックからなる構造材に、塗布し、構造材の外部から照射された赤外線を反射することにより温度上昇を抑え、内部から外部に放出される赤外線の放射率を低くし保温能力を付与した、シート、構造材、機械部品、または電子機器。 The infrared reflective transparent coating material according to claim 11 is applied to an inorganic structural material or a structural material made of engineering plastic having a heat resistant temperature of 150 ° C. or higher, and reflects infrared rays emitted from the outside of the structural material. Sheets, structural materials, mechanical parts, or electronic devices that suppress the temperature rise and reduce the emissivity of infrared rays emitted from the inside to the outside to provide heat retention.
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