JP2023066032A - Coating composition, hard coating film, and substrate with hard coating film - Google Patents

Coating composition, hard coating film, and substrate with hard coating film Download PDF

Info

Publication number
JP2023066032A
JP2023066032A JP2021176519A JP2021176519A JP2023066032A JP 2023066032 A JP2023066032 A JP 2023066032A JP 2021176519 A JP2021176519 A JP 2021176519A JP 2021176519 A JP2021176519 A JP 2021176519A JP 2023066032 A JP2023066032 A JP 2023066032A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coating composition
raw material
hard coat
material component
polymer nanoparticles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2021176519A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
充希 堀
Mitsuki Hori
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Kasei Corp
Original Assignee
Asahi Kasei Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Kasei Corp filed Critical Asahi Kasei Corp
Priority to JP2021176519A priority Critical patent/JP2023066032A/en
Publication of JP2023066032A publication Critical patent/JP2023066032A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

To provide a coating composition and the like that have excellent storage stability, abrasion resistance, durability, and coating properties.SOLUTION: A coating composition comprises polymeric nanoparticles (A) and a matrix raw material component (B'), wherein an elastic recovery modulus ηITA of the polymeric nanoparticles (A), measured by an indentation test in accordance with ISO 14577-1, is 0.30 or more and 0.90 or less; Martens hardness HMA of the polymeric nanoparticles (A) and the Martens hardness HMB' of the matrix raw material component (B') satisfy the relationship of HMB'/HMA>1; the matrix raw material component (B') contains a hydrolyzable silicon compound (b); and a silicon content of the hydrolyzable silicon compound (b) is 1.80 mass% or more and 5.00 mass% or less of the total coating composition.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、塗料組成物、ハードコート塗膜、及びハードコート塗膜付き基材に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a coating composition, a hard coat film, and a substrate with a hard coat film.

樹脂材料は、成形性及び軽量性に優れるが、金属やガラスなどの無機材料と比較し、硬度、バリア性、耐汚染性、耐薬品性、難燃性、耐熱性、耐候性などに劣る場合が多い。中でも、樹脂材料の硬度は、無機ガラスと比較し著しく低く、表面が傷つきやすいため、ハードコートを施して使用することが多いが、ハードコート塗膜の煤塵などへの耐汚染性や高温高湿下での性能保持、紫外線に長期間曝露された際の外観の維持が難しく、ハードコートを施した樹脂材料は、高い耐摩耗性、耐久性及び耐候性を必要とする用途には使用されていない。 Resin materials are excellent in moldability and lightness, but inferior in hardness, barrier properties, stain resistance, chemical resistance, flame resistance, heat resistance, weather resistance, etc. compared to inorganic materials such as metal and glass. There are many. In particular, the hardness of resin materials is significantly lower than that of inorganic glass, and the surface is easily damaged, so it is often used with a hard coat. Hard-coated resin materials are not used for applications that require high wear resistance, durability and weather resistance because it is difficult to maintain performance under low light conditions and to maintain appearance when exposed to ultraviolet light for a long period of time. do not have.

樹脂材料に耐摩耗性を付与する目的で、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を用いた方法(例えば、特許文献1参照)、樹脂材料に無機酸化物を添加する方法(例えば、特許文献2及び特許文献3参照)、及び樹脂材料に重合体粒子を添加する方法(例えば、特許文献4参照)が提案されている。 For the purpose of imparting abrasion resistance to the resin material, a method using an active energy ray-curable resin composition (see, for example, Patent Document 1), a method of adding an inorganic oxide to the resin material (see, for example, Patent Document 2 and Patent Document 3) and a method of adding polymer particles to a resin material (see Patent Document 4, for example) have been proposed.

特開2014-109712号公報JP 2014-109712 A 特開2006-63244号公報JP-A-2006-63244 特開平8-238683号公報JP-A-8-238683 特開2017-114949号公報JP 2017-114949 A

特許文献1や特許文献2の方法は、樹脂材料に耐摩耗性を付与する一般的な方法であるが、高い耐摩耗性を付与することは困難である。
特許文献3の方法は、ハードコート塗膜として柔軟なシリコーンポリマーと、硬質な無機酸化物微粒子と、を用いた一般的な方法であるが、マトリクス成分に該当するシリコーンポリマーが十分な硬度を有していないために耐摩耗性が十分ではない。
特許文献4の方法は、ハードコート塗膜として重合体粒子、シリコーンポリマー、無機酸化物微粒子と、を用いた方法であり、塗膜の物性に関する記載はあるが、各成分の物性に関する記載はなく、耐摩耗性が十分ではない。また、塗装法によっては、所望の膜厚が得られず、耐摩耗性が発現しない場合がある。
The methods of Patent Literature 1 and Patent Literature 2 are general methods for imparting abrasion resistance to resin materials, but it is difficult to impart high abrasion resistance.
The method of Patent Document 3 is a general method using a flexible silicone polymer and hard inorganic oxide fine particles as a hard coat film, but the silicone polymer corresponding to the matrix component has sufficient hardness. Wear resistance is not sufficient because it is not
The method of Patent Document 4 uses polymer particles, silicone polymer, and inorganic oxide fine particles as a hard coat film, and although there is a description of the physical properties of the coating film, there is no description of the physical properties of each component. , wear resistance is not sufficient. Moreover, depending on the coating method, a desired film thickness may not be obtained, and abrasion resistance may not be exhibited.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、貯蔵安定性、耐摩耗性、耐久性及び塗装性に優れる塗料組成物等を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a coating composition and the like which are excellent in storage stability, wear resistance, durability and coatability.

本発明者らは、鋭意検討した結果、塗料組成物全体に対する加水分解性珪素化合物(b)の珪素含有量を所定の範囲に調整すること等により上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は下記の態様を包含する。
[1]
重合体ナノ粒子(A)と、
マトリクス原料成分(B’)と、
を含む塗料組成物であって、
ISO14577-1に準拠し、インデンテーション試験から測定される、前記重合体ナノ粒子(A)の弾性回復率ηITAが、0.30以上0.90以下であり、
前記重合体ナノ粒子(A)のマルテンス硬度HMAと、前記マトリクス原料成分(B’)のマルテンス硬度HMB'とが、HMB'/HMA>1の関係を満たし、
前記マトリクス原料成分(B’)が加水分解性珪素化合物(b)を含み、
加水分解性珪素化合物(b)の珪素含有量が、前記塗料組成物全体の1.80質量%以上5.00質量%以下である、塗料組成物。
[2]
前記塗料組成物の固形分濃度100質量%に対する前記加水分解性珪素化合物(b)の含有量が、30質量%以上90質量%以下である、[1]に記載の塗料組成物。
[3]
前記塗料組成物の固形分濃度が10%以上30%以下である、[1]又は[2]に記載の塗料組成物。
[4]
前記塗料組成物のpHが2.7以上4.5以下である、[1]~[3]のいずれかに記載の塗料組成物。
[5]
ISO14577-1に準拠し、インデンテーション試験から測定される、前記マトリクス原料成分(B’)の弾性回復率ηITB'が、0.60以上0.95以下である、[1]~[4]のいずれかに記載の塗料組成物。
[6]
前記重合体ナノ粒子(A)が、加水分解性珪素化合物(a)を含み、
前記重合体ナノ粒子(A)中の前記加水分解性珪素化合物(a)の含有量が、50質量%以上である、[1]~[5]のいずれかに記載の塗料組成物。
[7]
前記加水分解性珪素化合物(a)が、下記式(a-1)で表される原子団を含有する化合物、その加水分解生成物及び縮合物、並びに下記式(a-2)で表される化合物、その加水分解生成物及び縮合物より選択される1種以上を含む、[6]に記載の塗料組成物。
-R1 n1SiX1 3-n1 (a-1)
(式(a-1)中、R1は、水素原子、炭素数1~10のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、又はアリール基を表し、R1は、ハロゲン、ヒドロキシ基、メルカプト基、アミノ基、(メタ)アクリロイル基、又はエポキシ基を含有する置換基を有していてもよく、Xは、加水分解性基を表し、n1は、0~2の整数を表す。)
SiX2 4 (a-2)
(式(a-2)中、X2は、加水分解性基を表す。)
[8]
前記重合体ナノ粒子(A)が、2級アミド基及び/又は3級アミド基を有する官能基(e)を有する、[1]~[7]のいずれかに記載の塗料組成物。
[9]
前記マトリクス原料成分(B’)が、無機酸化物(D)をさらに含み、前記無機酸化物(D)が、Si,Ce、Nb、Al、Zn、Ti、Zr、Sb、Mg、Sn、Bi、Co及びCuからなる群より選択される少なくとも1種の無機成分を含有する、[1]~[8]のいずれかに記載の塗料組成物。
[10]
前記無機酸化物(D)の平均粒子径が、2nm以上150nm以下である、[9]に記載の塗料組成物。
[11]
[1]~[10]のいずれかに記載の塗料組成物を含む、ハードコート塗膜。
[12]
ASTM D1044に準拠し、摩耗輪CS-10F、及び荷重500gの条件でテーバー摩耗試験を実施したとき、回転数1000回におけるヘイズと前記テーバー摩耗試験前のヘイズとの差が、10以下である、[11]に記載のハードコート塗膜。
[13]
マルテンス硬度が160N/mm2以上400N/mm2以下である、[11]又は[12]に記載のハードコート塗膜。
[14]
基材と、
前記基材の片面及び/又は両面上に配され、かつ、[1]~[10]のいずれかに記載の塗料組成物を含むハードコート塗膜と、
を備える、ハードコート塗膜付き基材。
[15]
前記基材と前記ハードコート塗膜との間に配される接着層をさらに含む、[14]に記載のハードコート塗膜付き基材。
[16]
自動車部材用である、[14]又は[15]に記載のハードコート塗膜付き基材。
As a result of intensive studies, the inventors of the present invention found that the above problems can be solved by adjusting the silicon content of the hydrolyzable silicon compound (b) with respect to the entire coating composition within a predetermined range, and completed the present invention. came to.
That is, the present invention includes the following aspects.
[1]
Polymer nanoparticles (A);
a matrix raw material component (B′);
A coating composition comprising
The elastic recovery rate η ITA of the polymer nanoparticles (A) measured from an indentation test in accordance with ISO14577-1 is 0.30 or more and 0.90 or less,
The Martens hardness HM A of the polymer nanoparticles (A) and the Martens hardness HM B′ of the matrix raw material component (B′) satisfy the relationship HM B′ /HM A >1,
The matrix raw material component (B′) contains a hydrolyzable silicon compound (b),
A coating composition, wherein the silicon content of the hydrolyzable silicon compound (b) is 1.80% by mass or more and 5.00% by mass or less based on the entire coating composition.
[2]
The coating composition according to [1], wherein the content of the hydrolyzable silicon compound (b) is 30% by mass or more and 90% by mass or less with respect to 100% by mass of the solid content of the coating composition.
[3]
The coating composition according to [1] or [2], wherein the solid content concentration of the coating composition is 10% or more and 30% or less.
[4]
The coating composition according to any one of [1] to [3], wherein the pH of the coating composition is 2.7 or more and 4.5 or less.
[5]
According to ISO14577-1, the elastic recovery rate η ITB' of the matrix raw material component (B') measured from an indentation test is 0.60 or more and 0.95 or less [1] to [4] The coating composition according to any one of
[6]
The polymer nanoparticles (A) contain a hydrolyzable silicon compound (a),
The coating composition according to any one of [1] to [5], wherein the content of the hydrolyzable silicon compound (a) in the polymer nanoparticles (A) is 50% by mass or more.
[7]
The hydrolyzable silicon compound (a) is a compound containing an atomic group represented by the following formula (a-1), its hydrolysis product and condensate, and the following formula (a-2): The coating composition according to [6], comprising one or more selected from compounds, hydrolysis products thereof, and condensates thereof.
-R 1 n1 SiX 1 3-n1 (a-1)
(In the formula (a-1), R represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group, an alkynyl group, or an aryl group; R represents a halogen, a hydroxy group, a mercapto group, an amino group, (Meth) acryloyl group, or may have a substituent containing an epoxy group, X represents a hydrolyzable group, n1 represents an integer of 0 to 2.)
SiX 24 ( a -2)
(In formula (a-2), X 2 represents a hydrolyzable group.)
[8]
The coating composition according to any one of [1] to [7], wherein the polymer nanoparticles (A) have a functional group (e) having a secondary amide group and/or a tertiary amide group.
[9]
The matrix raw material component (B′) further includes an inorganic oxide (D), and the inorganic oxide (D) is Si, Ce, Nb, Al, Zn, Ti, Zr, Sb, Mg, Sn, Bi. , Co and Cu, the coating composition according to any one of [1] to [8].
[10]
The coating composition according to [9], wherein the inorganic oxide (D) has an average particle size of 2 nm or more and 150 nm or less.
[11]
A hard coat film comprising the coating composition according to any one of [1] to [10].
[12]
The difference between the haze at 1000 rotations and the haze before the Taber abrasion test is 10 or less when the Taber abrasion test is carried out in accordance with ASTM D1044 under the conditions of an abrasion wheel CS-10F and a load of 500 g. The hard coat film according to [11].
[13]
The hard coat film according to [11] or [12], which has a Martens hardness of 160 N/mm 2 or more and 400 N/mm 2 or less.
[14]
a substrate;
a hard coat coating film disposed on one side and/or both sides of the substrate and comprising the coating composition according to any one of [1] to [10];
A substrate with a hard coat film.
[15]
The substrate with a hard coat film according to [14], further comprising an adhesive layer disposed between the substrate and the hard coat film.
[16]
The substrate with a hard coat film according to [14] or [15], which is for automobile members.

本発明によれば、貯蔵安定性、耐摩耗性、耐久性及び塗装性に優れる塗料組成物等を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the coating composition etc. which are excellent in storage stability, abrasion resistance, durability, and paintability can be provided.

以下、本発明を実施するための形態(以下、単に「本実施形態」という。)について詳細に説明する。なお、本発明は、以下の本実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form (only henceforth "this embodiment") for implementing this invention is demonstrated in detail. It should be noted that the present invention is not limited to the present embodiment described below, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention.

<塗料組成物>
本実施形態の塗料組成物は、重合体ナノ粒子(A)と、マトリクス原料成分(B’)を含む塗料組成物であって、ISO14577-1に準拠し、インデンテーション試験から測定される、前記重合体ナノ粒子(A)の弾性回復率ηITAが、0.30以上0.90以下であり、前記重合体ナノ粒子(A)のマルテンス硬度HMAと、前記マトリクス原料成分(B’)のマルテンス硬度HMB'とが、HMB'/HMA>1の関係を満たし、前記マトリクス原料成分(B’)が加水分解性珪素化合物(b)を含み、加水分解性珪素化合物(b)の珪素含有量が、塗料組成物全体の1.80質量%以上5.00質量%以下である。
本実施形態の塗料組成物は、上述のように構成されているため、貯蔵安定性、耐摩耗性、耐久性及び塗装性に優れる。本実施形態の塗料組成物は、高いレベルでの耐摩耗性と塗装性を発現するため、以下に限定されないが、例えば、建材、自動車部材や電子機器や電機製品等のハードコート材として有用であり、とりわけ自動車部材用とすることが好ましい。
<Paint composition>
The coating composition of the present embodiment is a coating composition containing polymer nanoparticles (A) and a matrix raw material component (B'), and is measured from an indentation test in accordance with ISO 14577-1. The elastic recovery rate η ITA of the polymer nanoparticles (A) is 0.30 or more and 0.90 or less, and the Martens hardness HM A of the polymer nanoparticles (A) and the matrix raw material component (B′) Martens hardness HM B′ satisfies the relationship HM B′ /HM A >1, the matrix raw material component (B′) contains the hydrolyzable silicon compound (b), and the hydrolyzable silicon compound (b) is The silicon content is 1.80% by mass or more and 5.00% by mass or less based on the entire coating composition.
Since the coating composition of the present embodiment is configured as described above, it is excellent in storage stability, wear resistance, durability and coatability. Since the coating composition of the present embodiment exhibits a high level of wear resistance and paintability, it is not limited to the following, but is useful as a hard coating material for, for example, building materials, automobile members, electronic devices, and electrical products. There is, and especially it is preferable to use it as an object for a motor vehicle member.

なお、本明細書において、本実施形態の塗料組成物を含むあらゆる塗膜を塗膜(C)と称する。すなわち、塗膜(C)は本実施形態の塗料組成物を硬化させることにより得られるあらゆる塗膜を意味する。また、本明細書において、後述する方法により測定されるマルテンス硬度HMが100N/mm2以上である塗膜(C)を特に「ハードコート塗膜」と称する場合がある。 In this specification, any coating film containing the coating composition of this embodiment is referred to as coating film (C). That is, the coating film (C) means any coating film obtained by curing the coating composition of this embodiment. Further, in this specification, the coating film (C) having a Martens hardness HM of 100 N/mm 2 or more, which is measured by the method described below, may be particularly referred to as a "hard coat coating film".

[重合体ナノ粒子(A)]
本実施形態における重合体ナノ粒子(A)を用いることにより、塗膜(C)に衝撃吸収性を付与でき、ハードコート塗膜のテーバー摩耗試験におけるヘイズ変化量を小さくできる。重合体ナノ粒子(A)は、その粒子サイズがnmオーダー(1μm未満)であれば形状は特に限定されない。
[Polymer nanoparticles (A)]
By using the polymer nanoparticles (A) in the present embodiment, the coating film (C) can be imparted with impact absorption properties, and the amount of change in haze in the Taber abrasion test of the hard coat coating film can be reduced. The shape of the polymer nanoparticles (A) is not particularly limited as long as the particle size is on the order of nm (less than 1 μm).

[重合体ナノ粒子(A)の平均粒子径]
本実施形態における重合体ナノ粒子(A)の平均粒子径は、nmオーダー(1μm未満)であれば特に限定されず、断面SEM又は動的光散乱法により観測される粒子の大きさから求められる。重合体ナノ粒子(A)の平均粒子径は、光学特性の観点から10nm以上400nm以下であることが好ましく、より好ましくは15nm以上200nm以下であり、更に好ましくは20nm以上100nm以下である。
重合体ナノ粒子(A)の平均粒子径の測定方法としては、以下に限定されないが、例えば、後述する実施例に記載の要領で重合体ナノ粒子(A)水分散体を調製し、大塚電子株式会社製動的光散乱式粒度分布測定装置(品番:ELSZ-1000)により当該水分散体のキュムラント粒子径を測定すること等が挙げられる。
重合体ナノ粒子(A)の平均粒子径は、例えば、重合体ナノ粒子(A)の構成成分の構造及び組成比、並びに/又は重合条件等により上述した範囲に調整することができる。
[Average particle size of polymer nanoparticles (A)]
The average particle size of the polymer nanoparticles (A) in the present embodiment is not particularly limited as long as it is on the order of nm (less than 1 μm), and can be obtained from the particle size observed by cross-sectional SEM or dynamic light scattering method. . From the viewpoint of optical properties, the average particle size of the polymer nanoparticles (A) is preferably 10 nm or more and 400 nm or less, more preferably 15 nm or more and 200 nm or less, and still more preferably 20 nm or more and 100 nm or less.
The method for measuring the average particle size of the polymer nanoparticles (A) is not limited to the following, but for example, an aqueous dispersion of the polymer nanoparticles (A) is prepared in the manner described in the examples described later, and Otsuka Electronics Examples include measuring the cumulant particle size of the water dispersion with a dynamic light scattering particle size distribution analyzer (product number: ELSZ-1000) manufactured by Co., Ltd.
The average particle size of the polymer nanoparticles (A) can be adjusted within the above range by, for example, the structure and composition ratio of the constituent components of the polymer nanoparticles (A) and/or the polymerization conditions.

[加水分解性珪素化合物(a)]
本実施形態における重合体ナノ粒子(A)は、加水分解性珪素化合物(a)を含むことが好ましい。加水分解性珪素化合物(a)は、加水分解性を有する珪素化合物、その加水分解生成物、及び縮合物であれば、特に限定されない。
[Hydrolyzable silicon compound (a)]
The polymer nanoparticles (A) in this embodiment preferably contain a hydrolyzable silicon compound (a). The hydrolyzable silicon compound (a) is not particularly limited as long as it is a hydrolyzable silicon compound, its hydrolysis product, or condensate.

加水分解性珪素化合物(a)は、耐摩耗性や耐候性が向上する観点から、下記式(a-1)で表される原子団を含有する化合物、その加水分解生成物、及び縮合物であることが好ましい。
-R1 n1SiX1 3-n1 (a-1)
From the viewpoint of improving wear resistance and weather resistance, the hydrolyzable silicon compound (a) is a compound containing an atomic group represented by the following formula (a-1), a hydrolysis product thereof, or a condensate thereof. Preferably.
-R 1 n1 SiX 1 3-n1 (a-1)

式(a-1)中、R1は、水素原子、炭素数1~10のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、又はアリール基を表し、R1は、ハロゲン、ヒドロキシ基、メルカプト基、アミノ基、(メタ)アクリロイル基、又はエポキシ基を含有する置換基を有していてもよく、X1は、加水分解性基を表し、n1は、0~2の整数を表す。加水分解性基は、加水分解により水酸基が生じる基であれば特に限定されず、このような基としては、例えば、ハロゲン、アルコキシ基、アシルオキシ基、アミノ基、フェノキシ基、オキシム基などが挙げられる。 In formula (a-1), R 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group, an alkynyl group, or an aryl group, and R 1 represents a halogen, a hydroxy group, a mercapto group, or an amino group. , a (meth)acryloyl group, or an epoxy group, X 1 represents a hydrolyzable group, and n1 represents an integer of 0-2. The hydrolyzable group is not particularly limited as long as it is a group in which a hydroxyl group is generated by hydrolysis, and examples of such groups include halogen, alkoxy groups, acyloxy groups, amino groups, phenoxy groups, oxime groups, and the like. .

式(a-1)で表される原子団を含有する化合物としては、以下に限定されないが、例えば、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシラン、ヘキシルトリエトキシラン、オクチルトリメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン、シクロヘキシルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジメトキシシラン、ジエトキシシラン、メチルジメトキシシラン、メチルジエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメトキシジフェニルシラン、ジエトキシジフェニルシラン、ビス(トリメトキシシリル)メタン、ビス(トリエトキシシリル)メタン、ビス(トリフェノキシシリル)エタン、1,1-ビス(トリエトキシシリル)エタン、1,2-ビス(トリエトキシシリル)エタン、1,1-ビス(トリエトキシシリル)プロパン、1,2-ビス(トリエトキシシリル)プロパン、1,3-ビス(トリエトキシシリル)プロパン、1,4-ビス(トリエトキシシリル)ブタン、1,5-ビス(トリエトキシシリル)ペンタン、1,1-ビス(トリメトキシシリル)エタン、1,2-ビス(トリメトキシシリル)エタン、1,1-ビス(トリメトキシシリル)プロパン、1,2-ビス(トリメトキシシリル)プロパン、1,3-ビス(トリメトキシシリル)プロパン、1,4-ビス(トリメトキシシリル)ブタン、1,5-ビス(トリメトキシシリル)ペンタン、1,3-ビス(トリフェノキシシリル)プロパン、1,4-ビス(トリメトキシシリル)ベンゼン、1,4-ビス(トリエトキシシリル)ベンゼン、1,6-ビス(トリメトキシシリル)ヘキサン、1,6-ビス(トリエトキシシリル)ヘキサン、1,7-ビス(トリメトキシシリル)ヘプタン、1,7-ビス(トリエトキシシリル)ヘプタン、1,8-ビス(トリメトキシシリル)オクタン、1,8-ビス(トリエトキシシリル)オクタン、3-クロロプロピルトリメトキシシラン、3-クロロプロピルトリエトキシシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリエトキシシラン、3-ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、3-ヒドロキシプロピルトリエトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、ビニルトリメトキシラン、ビニルトリエトキシラン、p-スチリルトリメトキシシラン、p-スチリルトリエトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-トリメトキシシリル-N-(1,3-ジメチル-ブチリデン)プロピルアミン、3-トリエトキシシリル-N-(1,3-ジメチル-ブチリデン)プロピルアミン、トリアセトキシシラン、トリス(トリクロロアセトキシ)シラン、トリス(トリフルオロアセトキシ)シラン、トリス-(トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート、トリス-(トリエトキシシリルプロピル)イソシアヌレート、メチルトリアセトキシシラン、メチルトリス(トリクロロアセトキシ)シラン、トリクロロシラン、トリブロモシラン、メチルトリフルオロシラン、トリス(メチルエチルケトキシム)シラン、フェニルトリス(メチルエチルケトキシム)シラン、ビス(メチルエチルケトキシム)シラン、メチルビス(メチルエチルケトキシム)シラン、ヘキサメチルジシラン、ヘキサメチルシクロトリシラザン、ビス(ジメチルアミノ)ジメチルシラン、ビス(ジエチルアミノ)ジメチルシラン、ビス(ジメチルアミノ)メチルシラン、ビス(ジエチルアミノ)メチルシラン、2-[(トリエトキシシリル)プロピル]ジベンジルレゾルシノール、2-[(トリメトキシシリル)プロピル]ジベンジルレゾルシノール、2,2,6,6-テトラメチル-4-[3-(トリエトキシシリル)プロポキシ]ピペリジン、2,2,6,6-テトラメチル-4-[3-(トリメトキシシリル)プロポキシ]ピペリジン、2-ヒドロキシ-4-[3-(トリエトキシシリル)プロポキシ]ベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-[3-(トリメトキシシリル)プロポキシ]ベンゾフェノンなどが挙げられる。 Examples of the compound containing the atomic group represented by formula (a-1) include, but are not limited to, trimethoxysilane, triethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, propyltrimethoxysilane, propyltriethoxysilane, isobutyltriethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, hexyltriethoxysilane, octyltrimethoxysilane, octyltriethoxysilane, decyltrimethoxysilane, decyltriethoxysilane, Cyclohexyltrimethoxysilane, cyclohexyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, dimethoxysilane, diethoxysilane, methyldimethoxysilane, methyldiethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, dimethoxydiphenylsilane, di Ethoxydiphenylsilane, bis(trimethoxysilyl)methane, bis(triethoxysilyl)methane, bis(triphenoxysilyl)ethane, 1,1-bis(triethoxysilyl)ethane, 1,2-bis(triethoxysilyl) ethane, 1,1-bis(triethoxysilyl)propane, 1,2-bis(triethoxysilyl)propane, 1,3-bis(triethoxysilyl)propane, 1,4-bis(triethoxysilyl)butane, 1,5-bis(triethoxysilyl)pentane, 1,1-bis(trimethoxysilyl)ethane, 1,2-bis(trimethoxysilyl)ethane, 1,1-bis(trimethoxysilyl)propane, 1, 2-bis(trimethoxysilyl)propane, 1,3-bis(trimethoxysilyl)propane, 1,4-bis(trimethoxysilyl)butane, 1,5-bis(trimethoxysilyl)pentane, 1,3- Bis(triphenoxysilyl)propane, 1,4-bis(trimethoxysilyl)benzene, 1,4-bis(triethoxysilyl)benzene, 1,6-bis(trimethoxysilyl)hexane, 1,6-bis( triethoxysilyl)hexane, 1,7-bis(trimethoxysilyl)heptane, 1,7-bis(triethoxysilyl)heptane, 1,8-bis(trimethoxysilyl)octane, 1,8-bis(triethoxy silyl) octane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltriethoxysilane, trifluoropropyltrimethoxysilane, trifluoropropyltriethoxysilane, 3-hydroxypropyltrimethoxysilane, 3-hydroxypropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltri Ethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyl triethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3 -methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, p-styryltriethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N -2-(aminoethyl)-3-aminopropylmethyldiethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropyltriethoxysilane , 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltriethoxysilane, 3-trimethoxysilyl-N-( 1,3-dimethyl-butylidene)propylamine, 3-triethoxysilyl-N-(1,3-dimethyl-butylidene)propylamine, triacetoxysilane, tris(trichloroacetoxy)silane, tris(trifluoroacetoxy)silane, tris-(trimethoxysilylpropyl)isocyanurate, tris-(triethoxysilylpropyl)isocyanurate, methyltriacetoxysilane, methyltris(trichloroacetoxy)silane, trichlorosilane, tribromosilane, methyltrifluorosilane, tris(methylethylketoxime) ) silane, phenyltris(methylethylketoxime)silane, bis(methylethylketoxime)silane, methylbis(methylethylketoxime)silane, hexamethyldisilane, hexamethylcyclotrisilazane, bis(dimethylamino)dimethylsilane, bis(diethylamino)dimethylsilane, Bis(dimethylamino)methylsilane, bis(diethylamino)methylsilane, 2-[(triethoxysilyl)propyl]dibenzylresorcinol, 2-[(trimethoxysilyl)propyl]dibenzylresorcinol, 2,2,6,6-tetra methyl-4-[3-(triethoxysilyl)propoxy]piperidine, 2,2,6,6-tetramethyl-4-[3-(trimethoxysilyl)propoxy]piperidine, 2-hydroxy-4-[3- (triethoxysilyl)propoxy]benzophenone, 2-hydroxy-4-[3-(trimethoxysilyl)propoxy]benzophenone and the like.

加水分解性珪素化合物(a)は、下記式(a-2)で表される化合物、その加水分解生成物、及び縮合物を含んでいてもよい。
SiX2 4 (a-2)
式(a-2)中、X2は、加水分解性基を表す。加水分解性基は、加水分解により水酸基が生じる基であれば特に限定されず、例えば、ハロゲン、アルコキシ基、アシルオキシ基、アミノ基、フェノキシ基、オキシム基などが挙げられる。
The hydrolyzable silicon compound (a) may contain a compound represented by the following formula (a-2), its hydrolysis product, and condensate.
SiX 24 ( a-2)
In formula (a-2), X 2 represents a hydrolyzable group. The hydrolyzable group is not particularly limited as long as it produces a hydroxyl group by hydrolysis, and examples thereof include halogens, alkoxy groups, acyloxy groups, amino groups, phenoxy groups, and oxime groups.

式(a-2)で表される化合物の具体例としては、以下に限定されないが、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ(n-プロポキシ)シラン、テトラ(i-プロポキシ)シラン、テトラ(n-ブトキシ)シラン、テトラ(i-ブトキシ)シラン、テトラ-sec-ブトキシシラン、テトラ-tert-ブトキシシラン、テトラアセトキシシラン、テトラ(トリクロロアセトキシ)シラン、テトラ(トリフルオロアセトキシ)シラン、テトラクロロシラン、テトラブロモシラン、テトラフルオロシラン、テトラ(メチルエチルケトキシム)シラン、テトラメトキシシラン又はテトラエトキシシランの部分加水分解縮合物(例えば、多摩化学工業社製の商品名「Mシリケート51」、「シリケート35」、「シリケート45」、「シリケート40」、「FR-3」;三菱化学社製の商品名「MS51」、「MS56」、「MS57」、「MS56S」;コルコート社製の商品名「メチルシリケート51」、「メチルシリケート53A」、「エチルシリケート40」、「エチルシリケート48」、「EMS-485」、「N-103X」、「PX」、「PS-169」、「PS-162R」、「PC-291」、「PC-301」、「PC-302R」、「PC-309」、「EMSi48」)などが挙げられる。 Specific examples of the compound represented by formula (a-2) include, but are not limited to, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra(n-propoxy)silane, tetra(i-propoxy)silane, tetra (n-butoxy)silane, tetra(i-butoxy)silane, tetra-sec-butoxysilane, tetra-tert-butoxysilane, tetraacetoxysilane, tetra(trichloroacetoxy)silane, tetra(trifluoroacetoxy)silane, tetrachlorosilane , tetrabromosilane, tetrafluorosilane, tetra(methylethylketoxime)silane, tetramethoxysilane or partial hydrolysis condensate of tetraethoxysilane (for example, trade names "M Silicate 51" and "Silicate 35" manufactured by Tama Chemical Industry Co., Ltd.) , “Silicate 45”, “Silicate 40”, “FR-3”; trade names “MS51”, “MS56”, “MS57”, “MS56S” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation; trade names “Methyl Silicate 51” manufactured by Colcoat Co., Ltd. ”, “Methyl Silicate 53A”, “Ethyl Silicate 40”, “Ethyl Silicate 48”, “EMS-485”, “N-103X”, “PX”, “PS-169”, “PS-162R”, “PC -291”, “PC-301”, “PC-302R”, “PC-309”, “EMSi48”) and the like.

以上のとおり、本実施形態において、加水分解性珪素化合物(a)が、上記式(a-1)で表される原子団を含有する化合物、その加水分解生成物及び縮合物、並びに上記式(a-2)で表される化合物、その加水分解生成物及び縮合物より選択される1種以上を含むことが好ましい。 As described above, in the present embodiment, the hydrolyzable silicon compound (a) is a compound containing an atomic group represented by the above formula (a-1), its hydrolysis product and condensate, and the above formula ( It preferably contains one or more selected from the compounds represented by a-2), their hydrolysis products and condensates.

[重合体ナノ粒子(A)中の加水分解性珪素化合物(a)の含有量]
本実施形態における加水分解性珪素化合物(a)の含有量とは、重合体ナノ粒子(A)中に含まれる加水分解性珪素化合物(a)の固形分重量割合を示し、含有量が高いほど耐摩耗性や耐候性、耐熱性が向上する観点から、含有量が高いほど好ましく、含有量は、好ましくは50質量%以上であり、より好ましくは60質量%以上である。重合体ナノ粒子(A)中の加水分解性珪素化合物(a)の含有量は、以下に限定されないが、例えば、重合体ナノ粒子(A)のIR解析、NMR解析、元素分析等で測定することができる。
[Content of hydrolyzable silicon compound (a) in polymer nanoparticles (A)]
The content of the hydrolyzable silicon compound (a) in the present embodiment indicates the solid content weight ratio of the hydrolyzable silicon compound (a) contained in the polymer nanoparticles (A). From the viewpoint of improving wear resistance, weather resistance, and heat resistance, the higher the content, the more preferable, and the content is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more. The content of the hydrolyzable silicon compound (a) in the polymer nanoparticles (A) is not limited to the following, but is measured, for example, by IR analysis, NMR analysis, elemental analysis, etc. of the polymer nanoparticles (A). be able to.

[官能基(e)]
本実施形態の塗料組成物において、重合体ナノ粒子(A)は、マトリクス原料成分(B’)と相互作用する官能基(e)を有することが好ましい。重合体ナノ粒子(A)が官能基(e)を有する場合、重合体ナノ粒子(A)の表面にマトリクス原料成分(B’)が吸着しやすくなり、保護コロイドとなって安定化する傾向にあるため、結果として塗料組成物の貯蔵安定性が向上する傾向にある。さらに、重合体ナノ粒子(A)が官能基(e)を有する場合、重合体ナノ粒子(A)とマトリクス原料成分(B’)との間の相互作用が強くなることで、塗料組成物の固形分濃度に対する増粘性が高まり、複雑な形状への塗装時におけるタレが抑制される傾向にあり、結果として塗膜(C)の膜厚が均一となる傾向にある。重合体ナノ粒子(A)が官能基(e)を有することは、例えば、IR、GC-MS、熱分解GC-MS、LC-MS、GPC、MALDI-MS、TOF-SIMS、TG-DTA、NMRによる組成解析、及びこれらの組み合わせによる解析等により確認することができる。
[Functional group (e)]
In the coating composition of the present embodiment, the polymer nanoparticles (A) preferably have functional groups (e) that interact with the matrix raw material component (B'). When the polymer nanoparticles (A) have the functional group (e), the matrix raw material component (B') is likely to be adsorbed on the surface of the polymer nanoparticles (A), and tends to become a protective colloid and stabilize. Therefore, as a result, the storage stability of the coating composition tends to be improved. Furthermore, when the polymer nanoparticles (A) have a functional group (e), the interaction between the polymer nanoparticles (A) and the matrix raw material component (B′) is strengthened, resulting in Viscosity increases with respect to solid content concentration, and sagging tends to be suppressed when coating a complicated shape, and as a result, the film thickness of the coating film (C) tends to be uniform. The fact that the polymer nanoparticles (A) have functional groups (e) is, for example, IR, GC-MS, pyrolysis GC-MS, LC-MS, GPC, MALDI-MS, TOF-SIMS, TG-DTA, It can be confirmed by composition analysis by NMR, analysis by a combination thereof, and the like.

本実施形態における官能基(e)の具体例としては、以下に限定されないが、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、エーテル結合からなる官能基が挙げられ、相互作用の観点から水素結合を有する官能基であることが好ましく、高い水素結合性の観点から、アミド基であることがより好ましく、2級アミド基及び/又は3級アミド基であることが更に好ましい。 Specific examples of the functional group (e) in the present embodiment include, but are not limited to, a hydroxyl group, a carboxyl group, an amino group, an amide group, and a functional group consisting of an ether bond. from the viewpoint of high hydrogen bondability, more preferably an amide group, and even more preferably a secondary amide group and/or a tertiary amide group.

官能基(e)を含有している化合物及びその反応物としては、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチルビニルエーテル若しくは4-ヒドロキシブチルビニルエーテル、2-ヒドロキシエチルアリルエーテル、(メタ)アクリル酸、2-カルボキシエチル(メタ)アクリレート、2-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、2-ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、2-ジ-n-プロピルアミノエチル(メタ)アクリレート、3-ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、4-ジメチルアミノブチル(メタ)アクリレート、N-[2-(メタ)アクリロイルオキシ]エチルモルホリン、ビニルピリジン、N-ビニルカルバゾール、N-ビニルキノリン、N-メチルアクリルアミド、N-メチルメタアクリルアミド、N-エチルアクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、N,N-ジメチルメタアクリルアミド、N,N-ジエチルアクリルアミド、N-エチルメタアクリルアミド、N-メチル-N-エチルアクリルアミド、N-メチル-N-エチルメタアクリルアミド、N-イソプロピルアクリルアミド、N-n-プロピルアクリルアミド、N-イソプロピルメタアクリルアミド、N-n-プロピルメタアクリルアミド、N-メチル-N-n-プロピルアクリルアミド、N-メチル-N-イソプロピルアクリルアミド、N-アクリロイルピロリジン、N-メタクリロイルピロリジン、N-アクリロイルピペリジン、N-メタクリロイルピペリジン、N-アクリロイルヘキサヒドロアゼピン、N-アクリロイルモルホリン、N-メタクリロイルモルホリン、N-ビニルピロリドン、N-ビニルカプロラクタム、N,N’-メチレンビスアクリルアミド、N,N’-メチレンビスメタクリルアミド、N-ビニルアセトアミド、ダイアセトンアクリルアミド、ダイアセトンメタアクリルアミド、N-メチロールアクリルアミド、N-メチロールメタアクリルアミド、ブレンマーPE-90、PE-200、PE-350、PME-100、PME-200、PME-400、AE-350(商品名、日本油脂社製)、MA-30、MA-50、MA-100、MA-150、RA-1120、RA-2614、RMA-564、RMA-568、RMA-1114、MPG130-MA(商品名、日本乳化剤社製)などが挙げられる。なお、本明細書中で、(メタ)アクリレートとはアクリレート又はメタアクリレートを、(メタ)アクリル酸とはアクリル酸又はメタアクリル酸を簡便に表記したものである。 Compounds containing a functional group (e) and reactants thereof include, for example, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, 4-hydroxybutyl (meth)acrylate, 2-hydroxy ethyl vinyl ether or 4-hydroxybutyl vinyl ether, 2-hydroxyethyl allyl ether, (meth)acrylic acid, 2-carboxyethyl (meth)acrylate, 2-dimethylaminoethyl (meth)acrylate, 2-diethylaminoethyl (meth)acrylate, 2-di-n-propylaminoethyl (meth)acrylate, 3-dimethylaminopropyl (meth)acrylate, 4-dimethylaminobutyl (meth)acrylate, N-[2-(meth)acryloyloxy]ethylmorpholine, vinylpyridine , N-vinylcarbazole, N-vinylquinoline, N-methylacrylamide, N-methylmethacrylamide, N-ethylacrylamide, N,N-dimethylacrylamide, N,N-dimethylmethacrylamide, N,N-diethylacrylamide, N - ethylmethacrylamide, N-methyl-N-ethylacrylamide, N-methyl-N-ethylmethacrylamide, N-isopropylacrylamide, Nn-propylacrylamide, N-isopropylmethacrylamide, Nn-propylmethacrylamide, N-methyl-Nn-propylacrylamide, N-methyl-N-isopropylacrylamide, N-acryloylpyrrolidine, N-methacryloylpyrrolidine, N-acryloylpiperidine, N-methacryloylpiperidine, N-acryloylhexahydroazepine, N-acryloyl morpholine, N-methacryloylmorpholine, N-vinylpyrrolidone, N-vinylcaprolactam, N,N'-methylenebisacrylamide, N,N'-methylenebismethacrylamide, N-vinylacetamide, diacetone acrylamide, diacetone methacrylamide, N-methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide, Blemmer PE-90, PE-200, PE-350, PME-100, PME-200, PME-400, AE-350 (trade name, manufactured by NOF Corporation), MA -30, MA-50, MA-100, MA-150, RA-1120, RA-2614, RMA-564, RMA-568, RMA-1114, MPG130-MA (trade name, manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.), etc. be done. In this specification, "(meth)acrylate" simply indicates acrylate or methacrylate, and "(meth)acrylic acid" indicates acrylic acid or methacrylic acid.

[重合体ナノ粒子(A)のコア/シェル構造]
本実施形態における重合体ナノ粒子(A)は、コア層と、コア層を被覆する1層又は2層以上のシェル層とを備えたコア/シェル構造を有することが好ましい。重合体ナノ粒子(A)は、コア/シェル構造の最外層におけるマトリクス原料成分(B’)との相互作用の観点から、前述した官能基(e)を有することが好ましい。
[Core/shell structure of polymer nanoparticles (A)]
The polymer nanoparticles (A) in this embodiment preferably have a core/shell structure comprising a core layer and one or more shell layers covering the core layer. The polymer nanoparticles (A) preferably have the functional group (e) described above from the viewpoint of interaction with the matrix raw material component (B') in the outermost layer of the core/shell structure.

[重合体ナノ粒子(A)に含んでもよいその他の化合物]
本実施形態による重合体ナノ粒子(A)は、粒子間の静電反発力をもたせることで粒子の安定性を向上させる観点から、以下に示す重合体を含んでもよい。例えば、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリ(メタ)アクリレート系、ポリ(メタ)アクリル酸、ポリビニルアセテート系、ポリブタジエン系、ポリ塩化ビニル系、塩素化ポリプロピレン系、ポリエチレン系、ポリスチレン系の重合体、又はポリ(メタ)アクリレート-シリコーン系、ポリスチレン-(メタ)アクリレート系、スチレン無水マレイン酸系の共重合体が挙げられる。
[Other compounds that may be contained in the polymer nanoparticles (A)]
The polymer nanoparticles (A) according to the present embodiment may contain the following polymers from the viewpoint of improving the stability of the particles by imparting an electrostatic repulsive force between the particles. For example, polyurethane-based, polyester-based, poly(meth)acrylate-based, poly(meth)acrylic acid, polyvinyl acetate-based, polybutadiene-based, polyvinyl chloride-based, chlorinated polypropylene-based, polyethylene-based, polystyrene-based polymers, or poly (Meth)acrylate-silicone, polystyrene-(meth)acrylate, and styrene-maleic anhydride copolymers.

上述の重合体ナノ粒子(A)に含んでもよい重合体の中でも、静電反発に特に優れる化合物として、(メタ)アクリル酸と(メタ)アクリレートの重合体又は共重合体が挙げられる。具体例としては、以下に限定されないが、メチルアクリレート、(メタ)アクリル酸、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート、n-ブチルアクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートの重合体または共重合体が挙げられる。この際、(メタ)アルクリ酸は、静電反発力をさらに向上させるために、一部又は全部を、アンモニアやトリエチルアミン、ジメチルエタノールアミンなどのアミン類や、NaOH、KOHなどの塩基で中和してもよい。 Among the polymers that may be contained in the polymer nanoparticles (A) described above, polymers or copolymers of (meth)acrylic acid and (meth)acrylate are examples of compounds that are particularly excellent in electrostatic repulsion. Specific examples include, but are not limited to, methyl acrylate, (meth) acrylic acid, methyl methacrylate, butyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate, n-butyl acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2- Hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 3-hydroxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate polymer or copolymer mentioned. At this time, (meth)acrylic acid is partially or wholly neutralized with amines such as ammonia, triethylamine and dimethylethanolamine, and bases such as NaOH and KOH, in order to further improve the electrostatic repulsion. may

また、重合体ナノ粒子(A)は乳化剤を含んでもよい。乳化剤としては、特に限定されず、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸、アルキルスルホン酸、アルキルスルホコハク酸、ポリオキシエチレンアルキル硫酸、ポリオキシエチレンアルキルアリール硫酸、ポリオキシエチレンジスチリルフェニルエーテルスルホン酸などの酸性乳化剤;酸性乳化剤のアルカリ金属(Li、Na、K、など)塩、酸性乳化剤のアンモニウム塩、脂肪酸石鹸などのアニオン性界面活性剤;アルキルトリメチルアンモニウムブロミド、アルキルピリジニウムブロミド、イミダゾリニウムラウレートなどの四級アンモニウム塩、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩型のカチオン性界面活性剤;ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンオキシプロピレンボロックコポリマー、ポリオキシエチレンジスチリルフェニルエーテルなどのノニオン型界面活性剤やラジカル重合性の二重結合を有する反応性乳化剤などが挙げられる。 Moreover, the polymer nanoparticles (A) may contain an emulsifier. The emulsifier is not particularly limited, and examples thereof include acidic emulsifiers such as alkylbenzenesulfonic acid, alkylsulfonic acid, alkylsulfosuccinic acid, polyoxyethylene alkylsulfuric acid, polyoxyethylene alkylarylsulfuric acid, and polyoxyethylene distyrylphenyl ether sulfonic acid; Anionic surfactants such as alkali metal (Li, Na, K, etc.) salts of acidic emulsifiers, ammonium salts of acidic emulsifiers, fatty acid soaps; quaternaries such as alkyltrimethylammonium bromide, alkylpyridinium bromide, imidazolinium laurate Ammonium salt, pyridinium salt, imidazolinium salt type cationic surfactant; nonionic such as polyoxyethylene alkylaryl ether, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethyleneoxypropylene block copolymer, polyoxyethylene distyrylphenyl ether type surfactants and reactive emulsifiers having radically polymerizable double bonds.

前記ラジカル重合性の二重結合を有する反応性乳化剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、エレミノールJS-2(商品名、三洋化成株式会社製)、ラテムルS-120、S-180A又はS-180(商品名、花王株式会社製)、アクアロンHS-10、KH-1025、RN-10、RN-20、RN30、RN50(商品名、第一工業製薬株式会社製)、アデカリアソープSE1025、SR-1025、NE-20、NE-30、NE-40(商品名、旭電化工業株式会社製)、p-スチレンスルホン酸のアンモニウム塩、p-スチレンスルホン酸のナトリウム塩、p-スチレンスルホン酸のカリウム塩、2-スルホエチルアクリレートなどのアルキルスルホン酸(メタ)アクリレートやメチルプロパンスルホン酸(メタ)アクリルアミド、アリルスルホン酸のアンモニウム塩、アリルスルホン酸のナトリウム塩、アリルスルホン酸のカリウム塩などが挙げられる。 Examples of the reactive emulsifier having a radically polymerizable double bond include, but are not limited to, Eleminol JS-2 (trade name, manufactured by Sanyo Kasei Co., Ltd.), Latemul S-120, S- 180A or S-180 (trade name, manufactured by Kao Corporation), Aqualon HS-10, KH-1025, RN-10, RN-20, RN30, RN50 (trade name, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), Adekaria Soap SE1025, SR-1025, NE-20, NE-30, NE-40 (trade name, manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.), ammonium salt of p-styrenesulfonic acid, sodium salt of p-styrenesulfonic acid, p- Potassium salt of styrenesulfonic acid, alkylsulfonic acid (meth)acrylate such as 2-sulfoethyl acrylate, methylpropanesulfonic acid (meth)acrylamide, ammonium salt of allylsulfonic acid, sodium salt of allylsulfonic acid, potassium allylsulfonic acid Examples include salt.

[重合体ナノ粒子(A)の弾性回復率ηITA
本実施形態における重合体ナノ粒子(A)の弾性回復率ηITAは、ISO14577-1でWelast/Wtotalの比ηITとして記載されているパラメータを、成膜した重合体ナノ粒子(A)の塗膜で測定したものであり、くぼみの全機械的仕事量Wtotalとくぼみの弾性戻り変形仕事量Welastとの比で示される。弾性回復率ηITAが高いほど、塗膜が衝撃を受けた際、元の状態に戻ることが可能であり、衝撃に対する自己修復能が高い。自己修復能を効果的に発揮する観点から、重合体ナノ粒子(A)の弾性回復率ηITAは、測定条件(ビッカース四角錘ダイヤモンド圧子、荷重の増加条件2mN/20sec、荷重の減少条件2mN/20sec)において0.30以上であり、塗膜(C)として成膜する際に基材やマトリクス原料成分(B’)の変形に追従できる観点からηITAは0.90以下である。重合体ナノ粒子(A)の弾性回復率ηITAは0.50以上であると好ましく、0.60以上であればより好ましい。重合体ナノ粒子(A)の弾性回復率の測定は、以下に限定されないが、例えば、遠心分離、限外濾過等の操作により重合体ナノ粒子(A)とマトリクス原料成分(B’)とを分離し、分離された重合体ナノ粒子(A)を溶媒中に分散させて得られる組成物を塗装し、乾燥させて成膜した塗膜を微小硬度計フィッシャースコープ(フィッシャー・インストルメンツ社製HM2000S)、超微小押し込み硬さ試験機(株式会社エリオニクス社製ENT-NEXUS)、ナノインデンター(東陽テクニカ社製iNano、G200)、ナノインデンテーションシステム(ブルカー社製TI980)等を用いて測定することができる。弾性回復率ηITAを上記範囲内に調整するための方法としては、以下に限定されないが、例えば、重合体ナノ粒子(A)の構成成分の構造及び組成比を調整すること等が挙げられる。
[Elastic recovery rate η ITA of polymer nanoparticles (A)]
The elastic recovery rate η ITA of the polymer nanoparticles (A) in the present embodiment is the parameter described as the ratio η IT of W elast /W total in ISO14577-1. and is indicated by the ratio of the total mechanical work W total of the depressions to the elastic return deformation work W elast of the depressions. The higher the elastic recovery rate η ITA , the more the coating film can return to its original state when subjected to an impact, and the higher the self-healing ability against impact. From the viewpoint of effectively exhibiting the self-healing ability, the elastic recovery rate η ITA of the polymer nanoparticles (A) is measured under the measurement conditions (Vickers square pyramid diamond indenter, load increase condition 2 mN / 20 sec, load decrease condition 2 mN / 20 sec) is 0.30 or more, and η ITA is 0.90 or less from the viewpoint of being able to follow the deformation of the substrate and the matrix raw material component (B′) when forming the coating film (C). The elastic recovery rate ηITA of the polymer nanoparticles (A) is preferably 0.50 or more, more preferably 0.60 or more. Measurement of the elastic recovery rate of the polymer nanoparticles (A) is not limited to the following. A composition obtained by separating and dispersing the separated polymer nanoparticles (A) in a solvent is applied and dried to form a film. ), ultra-micro indentation hardness tester (ENT-NEXUS manufactured by Elionix Co., Ltd.), nanoindenter (iNano, G200 manufactured by Toyo Technica), nanoindentation system (TI980 manufactured by Bruker), etc. be able to. Methods for adjusting the elastic recovery rate η ITA within the above range include, but are not limited to, adjusting the structure and composition ratio of the constituent components of the polymer nanoparticles (A).

[マトリクス原料成分(B’)]
本実施形態におけるマトリクス原料成分(B’)を用いることにより、塗膜(C)に衝撃吸収性を付与でき、塗膜(C)のテーバー摩耗試験におけるヘイズ変化量を小さくできる。
[Matrix raw material component (B')]
By using the matrix raw material component (B′) in the present embodiment, the coating film (C) can be imparted with impact absorption properties, and the change in haze of the coating film (C) in the Taber abrasion test can be reduced.

[加水分解性珪素化合物(b)]
本実施形態において、高靭性の観点から、マトリクス原料成分(B’)は、加水分解性珪素化合物(b)を含む。本明細書において、「マトリクス原料成分(B’)が加水分解性珪素化合物(b)を含む」とは、マトリクス原料成分(B’)が、加水分解性珪素化合物(b)に由来する構成単位を有する高分子を含むことを意味する。加水分解性珪素化合物(b)は、加水分解性を有する珪素化合物、その加水分解生成物及び縮合物であれば、特に限定されない。
マトリクス原料成分(B’)としては、上述した高分子以外にも、重合体ナノ粒子(A)を除く様々な成分が含まれていてもよい。その中でも、上述した高分子以外に含まれ得るその他の高分子としては、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸等の水溶性樹脂;PMMA、PAN、ポリアクリルアミド等のアクリル樹脂;ポリスチレン、ポリウレタン、ポリアミド、ポリイミド、ポリ塩化ビニリデン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエーテル、ポリエチレン、ポリスルホン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、PTFE、PVDF、EVA等のポリマー;及びこれらのコポリマー等が挙げられる。
[Hydrolyzable silicon compound (b)]
In this embodiment, from the viewpoint of high toughness, the matrix raw material component (B') contains a hydrolyzable silicon compound (b). In the present specification, "the matrix raw material component (B') contains the hydrolyzable silicon compound (b)" means that the matrix raw material component (B') is a structural unit derived from the hydrolyzable silicon compound (b). is meant to include macromolecules having The hydrolyzable silicon compound (b) is not particularly limited as long as it is a hydrolyzable silicon compound, its hydrolysis product or condensate.
The matrix raw material component (B') may contain various components other than the polymer nanoparticles (A), in addition to the polymer described above. Among them, other polymers that can be contained in addition to the above-described polymers include water-soluble resins such as polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, polyvinylpyrrolidone, and polyacrylic acid; acrylic resins such as PMMA, PAN, and polyacrylamide; Polymers such as polyurethane, polyamide, polyimide, polyvinylidene chloride, polyester, polycarbonate, polyether, polyethylene, polysulfone, polypropylene, polybutadiene, PTFE, PVDF, EVA; and copolymers thereof.

加水分解性珪素化合物(b)は、耐摩耗性及び耐候性が一層向上する観点から、下記式(b-1)で表される原子団を含有する化合物、その加水分解生成物、及び縮合物、並びに下記式(b-2)で表される化合物、その加水分解生成物、及び縮合物からなる群より選択される1種以上を含むことが好ましい。
-R2 n2SiX3 3-n2 (b-1)
式(b-1)中、R2は、水素原子、炭素数1~10のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、又はアリール基を表し、R2は、ハロゲン、ヒドロキシ基、メルカプト基、アミノ基、(メタ)アクリロイル基、又はエポキシ基を含有する置換基を有していてもよく、X3は、加水分解性基を表し、n2は、0~2の整数を表す。加水分解性基は、加水分解により水酸基が生じる基であれば特に限定されず、そのような基としては、例えば、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシルオキシ基、アミノ基、フェノキシ基、オキシム基などが挙げられる。
SiX4 4 (b-2)
式(b-2)中、X4は、加水分解性基を表す。加水分解性基は、加水分解により水酸基が生じる基であれば特に限定されず、そのような基としては、例えば、ハロゲン、アルコキシ基、アシルオキシ基、アミノ基、フェノキシ基、オキシム基などが挙げられる。
From the viewpoint of further improving wear resistance and weather resistance, the hydrolyzable silicon compound (b) is a compound containing an atomic group represented by the following formula (b-1), a hydrolysis product thereof, and a condensate thereof. , and a compound represented by the following formula (b-2), its hydrolysis product, and one or more selected from the group consisting of condensates.
-R2n2SiX33 -n2 ( b -1)
In formula (b-1), R 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group, an alkynyl group, or an aryl group, and R 2 represents a halogen, a hydroxy group, a mercapto group, or an amino group. , a (meth)acryloyl group, or an epoxy group, X 3 represents a hydrolyzable group, and n2 represents an integer of 0-2. The hydrolyzable group is not particularly limited as long as it produces a hydroxyl group by hydrolysis, and examples of such groups include halogen atoms, alkoxy groups, acyloxy groups, amino groups, phenoxy groups, and oxime groups. be done.
SiX44 (b - 2)
In formula (b-2), X 4 represents a hydrolyzable group. The hydrolyzable group is not particularly limited as long as it produces a hydroxyl group by hydrolysis, and examples of such groups include halogen, alkoxy groups, acyloxy groups, amino groups, phenoxy groups, and oxime groups. .

一般式(b-1)で表される原子団を含む化合物の具体例としては、以下に限定されないが、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシラン、ヘキシルトリエトキシラン、オクチルトリメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン、シクロヘキシルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジメトキシシラン、ジエトキシシラン、メチルジメトキシシラン、メチルジエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメトキシジフェニルシラン、ジエトキシジフェニルシラン、ビス(トリメトキシシリル)メタン、ビス(トリエトキシシリル)メタン、ビス(トリフェノキシシリル)エタン、1,1-ビス(トリエトキシシリル)エタン、1,2-ビス(トリエトキシシリル)エタン、1,1-ビス(トリエトキシシリル)プロパン、1,2-ビス(トリエトキシシリル)プロパン、1,3-ビス(トリエトキシシリル)プロパン、1,4-ビス(トリエトキシシリル)ブタン、1,5-ビス(トリエトキシシリル)ペンタン、1,1-ビス(トリメトキシシリル)エタン、1,2-ビス(トリメトキシシリル)エタン、1,1-ビス(トリメトキシシリル)プロパン、1,2-ビス(トリメトキシシリル)プロパン、1,3-ビス(トリメトキシシリル)プロパン、1,4-ビス(トリメトキシシリル)ブタン、1,5-ビス(トリメトキシシリル)ペンタン、1,3-ビス(トリフェノキシシリル)プロパン、1,4-ビス(トリメトキシシリル)ベンゼン、1,4-ビス(トリエトキシシリル)ベンゼン、1,6-ビス(トリメトキシシリル)ヘキサン、1,6-ビス(トリエトキシシリル)ヘキサン、1,7-ビス(トリメトキシシリル)ヘプタン、1,7-ビス(トリエトキシシリル)ヘプタン、1,8-ビス(トリメトキシシリル)オクタン、1,8-ビス(トリエトキシシリル)オクタン、3-クロロプロピルトリメトキシシラン、3-クロロプロピルトリエトキシシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリエトキシシラン、3-ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、3-ヒドロキシプロピルトリエトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、ビニルトリメトキシラン、ビニルトリエトキシラン、p-スチリルトリメトキシシラン、p-スチリルトリエトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-トリメトキシシリル-N-(1,3-ジメチル-ブチリデン)プロピルアミン、3-トリエトキシシリル-N-(1,3-ジメチル-ブチリデン)プロピルアミン、トリアセトキシシラン、トリス(トリクロロアセトキシ)シラン、トリス(トリフルオロアセトキシ)シラン、トリス-(トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート、トリス-(トリエトキシシリルプロピル)イソシアヌレート、メチルトリアセトキシシラン、メチルトリス(トリクロロアセトキシ)シラン、トリクロロシラン、トリブロモシラン、メチルトリフルオロシラン、トリス(メチルエチルケトキシム)シラン、フェニルトリス(メチルエチルケトキシム)シラン、ビス(メチルエチルケトキシム)シラン、メチルビス(メチルエチルケトキシム)シラン、ヘキサメチルジシラン、ヘキサメチルシクロトリシラザン、ビス(ジメチルアミノ)ジメチルシラン、ビス(ジエチルアミノ)ジメチルシラン、ビス(ジメチルアミノ)メチルシラン、ビス(ジエチルアミノ)メチルシラン、2-[(トリエトキシシリル)プロピル]ジベンジルレゾルシノール、2-[(トリメトキシシリル)プロピル]ジベンジルレゾルシノール、2,2,6,6-テトラメチル-4-[3-(トリエトキシシリル)プロポキシ]ピペリジン、2,2,6,6-テトラメチル-4-[3-(トリメトキシシリル)プロポキシ]ピペリジン、4―(トリエトキシシリルプロポキシ)-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン N-オキサイド、4-{3-[(トリエトキシ)シリル]プロポキシ}-1,2,2,6,6-ペンタメチルピペリジン、4―(トリエトキシシリルプロポキシ)-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン N-オキサイド、4-{3-[(トリメトキシ)シリル]プロポキシ}-1,2,2,6,6-ペンタメチルピペリジン、2-ヒドロキシ-4-[3-(トリメトキシシリル)プロポキシ]ベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-[3-(トリメトキシシリル)プロポキシ]ベンゾフェノンなどが挙げられる。 Specific examples of the compound containing the atomic group represented by general formula (b-1) include, but are not limited to, trimethoxysilane, triethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane. , ethyltriethoxysilane, propyltrimethoxysilane, propyltriethoxysilane, isobutyltriethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, hexyltriethoxysilane, octyltrimethoxysilane, octyltriethoxysilane, decyltrimethoxysilane, decyltriethoxysilane , cyclohexyltrimethoxysilane, cyclohexyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, dimethoxysilane, diethoxysilane, methyldimethoxysilane, methyldiethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, dimethoxydiphenylsilane, Diethoxydiphenylsilane, bis(trimethoxysilyl)methane, bis(triethoxysilyl)methane, bis(triphenoxysilyl)ethane, 1,1-bis(triethoxysilyl)ethane, 1,2-bis(triethoxysilyl) ) ethane, 1,1-bis(triethoxysilyl)propane, 1,2-bis(triethoxysilyl)propane, 1,3-bis(triethoxysilyl)propane, 1,4-bis(triethoxysilyl)butane , 1,5-bis(triethoxysilyl)pentane, 1,1-bis(trimethoxysilyl)ethane, 1,2-bis(trimethoxysilyl)ethane, 1,1-bis(trimethoxysilyl)propane, 1 , 2-bis(trimethoxysilyl)propane, 1,3-bis(trimethoxysilyl)propane, 1,4-bis(trimethoxysilyl)butane, 1,5-bis(trimethoxysilyl)pentane, 1,3 -bis(triphenoxysilyl)propane, 1,4-bis(trimethoxysilyl)benzene, 1,4-bis(triethoxysilyl)benzene, 1,6-bis(trimethoxysilyl)hexane, 1,6-bis (triethoxysilyl)hexane, 1,7-bis(trimethoxysilyl)heptane, 1,7-bis(triethoxysilyl)heptane, 1,8-bis(trimethoxysilyl)octane, 1,8-bis(tri ethoxysilyl)octane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltriethoxysilane, trifluoropropyltrimethoxysilane, trifluoropropyltriethoxysilane, 3-hydroxypropyltrimethoxysilane, 3-hydroxypropyltriethoxysilane , 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyl Triethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, p-styryltriethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropylmethyldiethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropyltriethoxysilane Silane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltriethoxysilane, 3-trimethoxysilyl-N- (1,3-dimethyl-butylidene)propylamine, 3-triethoxysilyl-N-(1,3-dimethyl-butylidene)propylamine, triacetoxysilane, tris(trichloroacetoxy)silane, tris(trifluoroacetoxy)silane , tris-(trimethoxysilylpropyl) isocyanurate, tris-(triethoxysilylpropyl) isocyanurate, methyltriacetoxysilane, methyltris(trichloroacetoxy)silane, trichlorosilane, tribromosilane, methyltrifluorosilane, tris(methylethylketo xime)silane, phenyltris(methylethylketoxime)silane, bis(methylethylketoxime)silane, methylbis(methylethylketoxime)silane, hexamethyldisilane, hexamethylcyclotrisilazane, bis(dimethylamino)dimethylsilane, bis(diethylamino)dimethylsilane , bis(dimethylamino)methylsilane, bis(diethylamino)methylsilane, 2-[(triethoxysilyl)propyl]dibenzylresorcinol, 2-[(trimethoxysilyl)propyl]dibenzylresorcinol, 2,2,6,6- Tetramethyl-4-[3-(triethoxysilyl)propoxy]piperidine, 2,2,6,6-tetramethyl-4-[3-(trimethoxysilyl)propoxy]piperidine, 4-(triethoxysilylpropoxy) -2,2,6,6-tetramethylpiperidine N-oxide, 4-{3-[(triethoxy)silyl]propoxy}-1,2,2,6,6-pentamethylpiperidine, 4-(triethoxysilyl propoxy)-2,2,6,6-tetramethylpiperidine N-oxide, 4-{3-[(trimethoxy)silyl]propoxy}-1,2,2,6,6-pentamethylpiperidine, 2-hydroxy- 4-[3-(trimethoxysilyl)propoxy]benzophenone, 2-hydroxy-4-[3-(trimethoxysilyl)propoxy]benzophenone and the like.

式(b-2)で表される化合物の具体例としては、以下に限定されないが、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ(n-プロポキシ)シラン、テトラ(i-プロポキシ)シラン、テトラ(n-ブトキシ)シラン、テトラ(i-ブトキシ)シラン、テトラ-sec-ブトキシシラン、テトラ-tert-ブトキシシラン、テトラアセトキシシラン、テトラ(トリクロロアセトキシ)シラン、テトラ(トリフルオロアセトキシ)シラン、テトラクロロシラン、テトラブロモシラン、テトラフルオロシラン、テトラ(メチルエチルケトキシム)シラン、テトラメトキシシラン又はテトラエトキシシランの部分加水分解縮合物(例えば、多摩化学工業社製の商品名「Mシリケート51」、「シリケート35」、「シリケート45」、「シリケート40」、「FR-3」;三菱化学社製の商品名「MS51」、「MS56」、「MS57」、「MS56S」;コルコート社製の商品名「メチルシリケート51」、「メチルシリケート53A」、「エチルシリケート40」、「エチルシリケート48」、「EMS-485」、「N-103X」、「PX」、「PS-169」、「PS-162R」、「PC-291」、「PC-301」、「PC-302R」、「PC-309」、「EMSi48」)などが挙げられる。 Specific examples of the compound represented by formula (b-2) include, but are not limited to, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra(n-propoxy)silane, tetra(i-propoxy)silane, tetra (n-butoxy)silane, tetra(i-butoxy)silane, tetra-sec-butoxysilane, tetra-tert-butoxysilane, tetraacetoxysilane, tetra(trichloroacetoxy)silane, tetra(trifluoroacetoxy)silane, tetrachlorosilane , tetrabromosilane, tetrafluorosilane, tetra(methylethylketoxime)silane, tetramethoxysilane or partial hydrolysis condensate of tetraethoxysilane (for example, trade names "M Silicate 51" and "Silicate 35" manufactured by Tama Chemical Industry Co., Ltd.) , “Silicate 45”, “Silicate 40”, “FR-3”; trade names “MS51”, “MS56”, “MS57”, “MS56S” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation; trade names “Methyl Silicate 51” manufactured by Colcoat Co., Ltd. ”, “Methyl Silicate 53A”, “Ethyl Silicate 40”, “Ethyl Silicate 48”, “EMS-485”, “N-103X”, “PX”, “PS-169”, “PS-162R”, “PC -291”, “PC-301”, “PC-302R”, “PC-309”, “EMSi48”) and the like.

以上のとおり、本実施形態において、加水分解性珪素化合物(b)が、上記式(b-1)で表される原子団を含有する化合物、その加水分解生成物及び縮合物、並びに上記式(b-2)で表される化合物、その加水分解生成物及び縮合物より選択される1種以上を含むことが好ましい。 As described above, in the present embodiment, the hydrolyzable silicon compound (b) is a compound containing an atomic group represented by the above formula (b-1), its hydrolysis product and condensate, and the above formula ( It preferably contains one or more selected from the compounds represented by b-2), their hydrolysis products and condensates.

本実施形態において、「重合体ナノ粒子(A)に含まれる加水分解性珪素化合物(a)」は、「マトリクス原料成分(B’)に含まれる加水分解性珪素化合物(b)」と同一種のものであってもよく、別種のものであってもよい。両者が同一種である場合であっても、重合体ナノ粒子(A)に含まれる方を加水分解性珪素化合物(a)とし、マトリクス原料成分(B’)に含まれる方を加水分解性珪素化合物(b)とすることで区別するものとする。 In the present embodiment, the "hydrolyzable silicon compound (a) contained in the polymer nanoparticles (A)" is the same type as the "hydrolyzable silicon compound (b) contained in the matrix raw material component (B')". It may be of the same type or may be of another type. Even if both are of the same type, the one contained in the polymer nanoparticles (A) is the hydrolyzable silicon compound (a), and the one contained in the matrix raw material component (B′) is the hydrolyzable silicon compound. It shall distinguish by setting it as a compound (b).

[マトリクス原料成分(B’)の弾性回復率ηITB'及びマトリクス成分(B)の弾性回復率ηITB
本実施形態の塗料組成物において、マトリクス原料成分(B’)の弾性回復率ηITB'は、ISO14577-1で「Welast/Wtotalの比ηIT」として記載されているパラメータで、成膜したマトリクス原料成分(B’)の塗膜を測定したものであり、くぼみの全機械的仕事量Wtotalとくぼみの弾性戻り変形仕事量Welastとの比で示される。弾性回復率ηITB'が高いほど、塗膜が衝撃を受けた際、元の状態に戻ることが可能であり、衝撃に対する自己修復能が高い。自己修復能を効果的に発揮する観点から、マトリクス原料成分(B’)の弾性回復率ηITB'は、測定条件(ビッカース四角錘ダイヤモンド圧子、荷重の増加条件2mN/20sec、荷重の減少条件2mN/20sec)において0.60以上が好ましく、より好ましくは0.65以上である。また、塗膜にする際の基材や成分(A)の変形に追従できる観点から、ηITB'は0.95以下であることが好ましい。マトリクス原料成分(B’)の弾性回復率の測定は、以下に限定されないが、例えば、遠心分離等の操作により重合体ナノ粒子(A)とマトリクス原料成分(B’)とを分離し、分離されたマトリクス原料成分(B’)を溶媒中に溶解させた組成物を塗装し、乾燥させて成膜した塗膜を微小硬度計フィッシャースコープ(フィッシャー・インストルメンツ社製HM2000S)、超微小押し込み硬さ試験機(株式会社エリオニクス社製ENT-NEXUS)、ナノインデンター(東陽テクニカ社製iNano、G200)、ナノインデンテーションシステム(ブルカー社製TI980)等を用いて測定することができる。
なお、前述したとおり、マトリクス原料成分(B’)を加水分解縮合等により硬化させた硬化物がマトリクス成分(B)に該当する。したがって、後述する実施例に記載された方法により測定されるマトリクス原料成分(B’)の弾性回復率ηITB'の値が、対応するマトリクス成分(B)の弾性回復率ηITBによく一致するものとして、弾性回復率ηITBの値を決定することができる。すなわち、本実施形態におけるマトリクス成分(B)の弾性回復率ηITBは、0.60以上が好ましく、より好ましくは0.65以上である。また、塗膜にする際の基材や成分(A)の変形に追従できる観点から、ηITBは0.95以下であることが好ましい。
弾性回復率ηITB'及び弾性回復率ηITBを上記範囲内に調整するための方法としては、以下に限定されないが、例えば、マトリクス原料成分(B’)の構成成分の構造及び組成比を調整すること等が挙げられる。
[Elastic recovery rate η ITB' of matrix raw material component (B′) and elastic recovery rate η ITB of matrix component (B)]
In the coating composition of the present embodiment, the elastic recovery rate η ITB ' of the matrix raw material component (B') is a parameter described as the "W elast /W total ratio η IT " in ISO 14577-1. It is a measurement of the coating film of the matrix raw material component (B′) that has been applied, and is indicated by the ratio of the total mechanical work W total of the dents to the elastic return deformation work W elast of the dents. The higher the elastic recovery rate ηITB' , the more the coating film can return to its original state when receiving an impact, and the higher the self-healing ability against impact. From the viewpoint of effectively exhibiting the self-healing ability, the elastic recovery rate η ITB ' of the matrix raw material component (B') is measured under the measurement conditions (Vickers square pyramid diamond indenter, load increase condition 2 mN / 20 sec, load decrease condition 2 mN /20 sec) is preferably 0.60 or more, more preferably 0.65 or more. In addition, η ITB' is preferably 0.95 or less from the viewpoint of being able to follow the deformation of the base material and component (A) when forming a coating film. The measurement of the elastic recovery rate of the matrix raw material component (B') is not limited to the following, but for example, the polymer nanoparticles (A) and the matrix raw material component (B') are separated by an operation such as centrifugation, and then separated. A composition obtained by dissolving the obtained matrix raw material component (B′) in a solvent is applied and dried to form a film. It can be measured using a hardness tester (ENT-NEXUS manufactured by Elionix Co., Ltd.), a nanoindenter (iNano, G200 manufactured by Toyo Technica), a nanoindentation system (TI980 manufactured by Bruker), and the like.
As described above, the matrix component (B) corresponds to a cured product obtained by curing the matrix raw material component (B') by hydrolytic condensation or the like. Therefore, the value of the elastic recovery rate ηITB' of the matrix raw material component (B') measured by the method described in the examples below closely matches the corresponding elastic recovery rate ηITB of the matrix component (B). As such, the value of elastic recovery η ITB can be determined. That is, the elastic recovery rate η ITB of the matrix component (B) in this embodiment is preferably 0.60 or more, more preferably 0.65 or more. In addition, η ITB is preferably 0.95 or less from the viewpoint of being able to follow the deformation of the base material and component (A) when forming a coating film.
Methods for adjusting the elastic recovery rate η ITB' and the elastic recovery rate η ITB within the above ranges include, but are not limited to, adjusting the structure and composition ratio of the constituent components of the matrix raw material component (B'). and so on.

[無機酸化物(D)]
本実施形態におけるマトリクス原料成分(B’)は、無機酸化物(D)を含むことが好ましい。無機酸化物(D)を含むことにより、マトリクス原料成分(B’)の硬度を向上させ耐摩耗性が向上するだけでなく、粒子表面の水酸基の親水性により、塗膜の耐汚染性が向上する傾向にある。
[Inorganic oxide (D)]
The matrix raw material component (B') in the present embodiment preferably contains an inorganic oxide (D). Including the inorganic oxide (D) not only improves the hardness of the matrix raw material component (B′) and improves the abrasion resistance, but also improves the contamination resistance of the coating film due to the hydrophilicity of the hydroxyl groups on the particle surface. tend to

本実施形態における無機酸化物(D)の具体例としては、以下に限定されないが、ケイ素、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、亜鉛、セリウム、スズ、インジウム、ガリウム、ゲルマニウム、アンチモン、モリブデン、ニオブ、マグネシウム、ビスマス、コバルト、銅などの酸化物が挙げられ、Si,Ce、Nb、Al、Zn、Ti、Zr、Sb、Mg、Sn、Bi、Co及びCuからなる群より選択される少なくとも1種の無機成分を含有することが好ましい。これらは形状を問わず、単独で用いてもよく、混合物として用いてもよい。無機酸化物(D)としては、前述した加水分解性珪素化合物(b)との相互作用の観点から、乾式シリカやコロイダルシリカに代表されるシリカを更に含むことが好ましく、分散性の観点から、シリカ粒子の形態としてコロイダルシリカを更に含むことが好ましい。無機酸化物(D)がコロイダルシリカを含む場合、水性分散液の形態であることが好ましく、酸性、塩基性のいずれであっても用いることができる。無機酸化物(D)に含まれうるコロイダルシリカに関しては、後述する。また、無機酸化物(D)は、耐候性の観点から、紫外線吸収能を有する酸化セリウム、酸化ニオブ、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化錫、酸化ビスマス、酸化コバルト及び酸化銅からなる群より選択される少なくとも1種を有することが好ましく、耐候性向上性能の観点から、酸化ニオブ、酸化亜鉛、酸化チタン及び酸化ジルコニウムからなる群より選択される少なくとも1種の無機成分を含むことが好ましく、より好ましくは酸化セリウムである。以下に限定されないが、市販品を利用する場合、例えば、CIKナノテック株式会社製の酸化セリウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化ビスマス、酸化コバルト、酸化銅、酸化錫、酸化チタンの超微粒子マテリアル製品;多木化学社製の酸化チタン「タイノック」(商品名)、酸化セリウム「ニードラール」(商品名)、酸化錫「セラメース」(商品名)、酸化ニオブゾル、酸化ジルコニウムゾル;日産化学工業株式会社製の五酸化アンチモンの水ゾル「A-2550」が挙げられる。 Specific examples of the inorganic oxide (D) in the present embodiment include, but are not limited to, silicon, aluminum, titanium, zirconium, zinc, cerium, tin, indium, gallium, germanium, antimony, molybdenum, niobium, magnesium, At least one inorganic oxide selected from the group consisting of Si, Ce, Nb, Al, Zn, Ti, Zr, Sb, Mg, Sn, Bi, Co and Cu, including oxides such as bismuth, cobalt and copper. Ingredients are preferred. These may be used singly or as a mixture regardless of the shape. The inorganic oxide (D) preferably further contains silica typified by dry silica and colloidal silica from the viewpoint of interaction with the above-mentioned hydrolyzable silicon compound (b), and from the viewpoint of dispersibility, It is preferable to further include colloidal silica as a form of silica particles. When the inorganic oxide (D) contains colloidal silica, it is preferably in the form of an aqueous dispersion, and it can be used whether it is acidic or basic. Colloidal silica that can be contained in the inorganic oxide (D) will be described later. In addition, from the viewpoint of weather resistance, the inorganic oxide (D) includes cerium oxide, niobium oxide, aluminum oxide, zinc oxide, titanium oxide, zirconium oxide, antimony oxide, magnesium oxide, tin oxide, and bismuth oxide, all of which have ultraviolet absorption ability. , cobalt oxide and copper oxide, and from the viewpoint of improving weatherability, at least one selected from the group consisting of niobium oxide, zinc oxide, titanium oxide and zirconium oxide. It preferably contains an inorganic component of the species, more preferably cerium oxide. Although not limited to the following, when using commercially available products, for example, CIK Nanotech Co., Ltd. cerium oxide, zinc oxide, aluminum oxide, bismuth oxide, cobalt oxide, copper oxide, tin oxide, ultrafine particle material products of titanium oxide; Titanium oxide "Tynoc" (trade name), cerium oxide "Needral" (trade name), tin oxide "Ceramase" (trade name), niobium oxide sol, zirconium oxide sol manufactured by Taki Chemical Co., Ltd.; manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. A water sol of antimony pentoxide "A-2550" can be mentioned.

[無機酸化物(D)の平均粒子径]
本実施形態における無機酸化物(D)の平均粒子径は、塗料組成物の貯蔵安定性が良好となる観点から、2nm以上であることが好ましく、透明性が良好となる観点から、150nm以下であることが好ましい。すなわち、無機酸化物(D)の平均粒子径は、2nm以上150nm以下であることが好ましく、より好ましくは2nm以上100nm以下であり、更に好ましくは2nm以上50nm以下である。無機酸化物(D)の平均粒子径の測定方法は、以下に限定されないが、例えば、水分散コロイダルシリカに対し、透過型顕微鏡写真を用いて50,000~100,000倍に拡大して観察し、粒子として100~200個の無機酸化物が写るように撮影して、その無機酸化物粒子の長径及び短径の平均値から測定することができる。
[Average particle size of inorganic oxide (D)]
The average particle size of the inorganic oxide (D) in the present embodiment is preferably 2 nm or more from the viewpoint of good storage stability of the coating composition, and 150 nm or less from the viewpoint of good transparency. Preferably. That is, the average particle size of the inorganic oxide (D) is preferably 2 nm or more and 150 nm or less, more preferably 2 nm or more and 100 nm or less, and still more preferably 2 nm or more and 50 nm or less. The method for measuring the average particle size of the inorganic oxide (D) is not limited to the following, but for example, water-dispersed colloidal silica is observed using a transmission microscope photograph at a magnification of 50,000 to 100,000 times. Then, 100 to 200 inorganic oxide particles are photographed, and the average value of the long and short diameters of the inorganic oxide particles can be used for measurement.

[無機酸化物(D)に含まれうるコロイダルシリカ]
本実施形態で好適に用いられる水を分散溶媒とする酸性のコロイダルシリカとしては、特に限定されないが、ゾル-ゲル法で調製して使用することもでき、市販品を利用することもできる。ゾル-ゲル法で調製する場合には、Werner Stober etal;J.Colloid and Interface Sci.,26,62-69(1968)、Rickey D.Badley et al;Lang muir 6,792-801(1990)、色材協会誌,61[9]488-493(1988)などを参照できる。市販品を利用する場合、例えば、スノーテックス-O、スノーテックス-OS、スノーテックス-OXS、スノーテックス-O-40、スノーテックス-OL、スノーテックスOYL、スノーテックス-OUP、スノーテックス-PS-SO、スノーテックス-PS-MO、スノーテックス-AK-XS、スノーテックス-AK、スノーテックス-AK-L、スノーテックス-AK-YL、スノーテックス-AK-PS-S(商品名、日産化学工業株式会社製)、アデライトAT-20Q(商品名、旭電化工業株式会社製)、クレボゾール20H12、クレボゾール30CAL25(商品名、クラリアントジャパン株式会社製)などが挙げられる。
[Colloidal silica that can be contained in the inorganic oxide (D)]
Acidic colloidal silica having water as a dispersion solvent, which is preferably used in the present embodiment, is not particularly limited, but it can be prepared and used by a sol-gel method, and commercially available products can also be used. When prepared by a sol-gel method, see Werner Stober et al; Colloid and Interface Sci. , 26, 62-69 (1968), Rickey D. Badley et al; Lang muir 6, 792-801 (1990), Journal of the Society of Color Materials, 61 [9] 488-493 (1988). When using commercially available products, for example, Snowtex-O, Snowtex-OS, Snowtex-OXS, Snowtex-O-40, Snowtex-OL, Snowtex-OYL, Snowtex-OUP, Snowtex-PS- SO, Snowtex-PS-MO, Snowtex-AK-XS, Snowtex-AK, Snowtex-AK-L, Snowtex-AK-YL, Snowtex-AK-PS-S (trade name, Nissan Chemical Industries Co., Ltd.), Adelite AT-20Q (trade name, Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.), Clevosol 20H12, and Clevosol 30CAL25 (trade name, Clariant Japan Co., Ltd.).

また、塩基性のコロイダルシリカとしては、アルカリ金属イオン、アンモニウムイオン、アミンの添加で安定化したシリカがあり、特に限定されないが、例えば、スノーテックス-20、スノーテックス-30、スノーテックス-XS、スノーテックス-50、スノーテックス-30L、スノーテックス-XL、スノーテックス-YL、スノーテックスZL、スノーテックス-UP、スノーテックス-ST-PS-S、スノーテックスST-PS-M、スノーテックス-C、スノーテックス-CXS、スノーテックス-CM、スノーテックス-N、スノーテックス-NXS、スノーテックス-NS、スノーテックス-N-40(商品名、日産化学工業株式会社製)、アデライトAT-20、アデライトAT-30、アデライトAT-20N、アデライトAT-30N、アデライトAT-20A、アデライトAT-30A、アデライトAT-40、アデライトAT-50(商品名、旭電化工業株式会社製)、クレボゾール30R9、クレボゾール30R50、クレボゾール50R50(商品名、クラリアントジャパン株式会社製)、ルドックスHS-40、ルドックスHS-30、ルドックスLS、ルドックスAS-30、ルドックスSM-AS、ルドックスAM、ルドックスHSA及びルドックスSM(商品名、デュポン社製)などが挙げられる。 Examples of basic colloidal silica include silica stabilized by the addition of alkali metal ions, ammonium ions, and amines, and are not particularly limited. Examples include Snowtex-20, Snowtex-30, Snowtex-XS, Snowtex-50, Snowtex-30L, Snowtex-XL, Snowtex-YL, Snowtex ZL, Snowtex-UP, Snowtex-ST-PS-S, Snowtex ST-PS-M, Snowtex-C , Snowtex-CXS, Snowtex-CM, Snowtex-N, Snowtex-NXS, Snowtex-NS, Snowtex-N-40 (trade name, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.), Adelite AT-20, Adelite AT-30, Adelite AT-20N, Adelite AT-30N, Adelite AT-20A, Adelite AT-30A, Adelite AT-40, Adelite AT-50 (trade name, manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.), Clevosol 30R9, Clevosol 30R50 , Clevozol 50R50 (trade name, manufactured by Clariant Japan Co., Ltd.), Ludox HS-40, Ludox HS-30, Ludox LS, Ludox AS-30, Ludox SM-AS, Ludox AM, Ludox HSA and Ludox SM (trade name, DuPont company) and the like.

また、水溶性溶媒を分散媒体とするコロイダルシリカとしては、特に限定されないが、例えば、日産化学工業株式会社製MA-ST-M(粒子径が20~25nmのメタノール分散タイプ)、IPA-ST(粒子径が10~15nmのイソプロピルアルコール分散タイプ)、EG-ST(粒子径が10~15nmのエチレングリコール分散タイプ)、EGST-ZL(粒子径が70~100nmのエチレングリコール分散タイプ)、NPC-ST(粒子径が10~15nmのエチレングリコールモノプロピルエーテール分散タイプ)、TOL-ST(粒子径が10~15nmのトルエン分散タイプ)などが挙げられる。 In addition, the colloidal silica that uses a water-soluble solvent as a dispersion medium is not particularly limited. Isopropyl alcohol dispersion type with a particle size of 10 to 15 nm), EG-ST (ethylene glycol dispersion type with a particle size of 10 to 15 nm), EGST-ZL (ethylene glycol dispersion type with a particle size of 70 to 100 nm), NPC-ST (ethylene glycol monopropyl ether dispersion type with a particle size of 10 to 15 nm), TOL-ST (toluene dispersion type with a particle size of 10 to 15 nm), and the like.

乾式シリカ粒子としては、特に限定されないが、例えば、日本アエロジル株式会社製 AEROSIL、株式会社トクヤマ製レオロシールなどが挙げられる。 The dry silica particles are not particularly limited, but examples thereof include AEROSIL manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., and Rheolosil manufactured by Tokuyama Corporation.

また、これらシリカ粒子は、安定剤として無機塩基(水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、アンモニアなど)や有機塩基(テトラメチルアンモニウム、トリエチルアミンなど)を含んでいてもよい。 Further, these silica particles may contain an inorganic base (sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, ammonia, etc.) or an organic base (tetramethylammonium, triethylamine, etc.) as a stabilizer.

[無機酸化物(D)の形状]
さらに、本実施形態における無機酸化物(D)の形状は、以下に限定されないが、例えば、球状、角状、多面体形状、楕円状、扁平状、線状、数珠状、パール状などが挙げられ、ハードコート塗膜の硬度及び透明性の観点から、球状、数珠状又はパール状であることが特に好ましい。
[Shape of inorganic oxide (D)]
Furthermore, the shape of the inorganic oxide (D) in the present embodiment is not limited to the following, and examples thereof include spherical, angular, polyhedral, elliptical, flattened, linear, beaded, and pearly. From the viewpoint of the hardness and transparency of the hard coat film, it is particularly preferably spherical, beaded, or pearl-shaped.

[その他の成分]
本実施形態の塗料組成物の塗装性をより向上させる観点から、塗料組成物は、マトリクス原料成分(B’)として、上述した成分に加え、必要に応じて、増粘剤、レベリング剤、チクソ化剤、消泡剤、凍結安定剤、分散剤、湿潤剤、レオロジーコントロール剤、成膜助剤、防錆剤、可塑剤、潤滑剤、防腐剤、防黴剤、静電防止剤、帯電防止剤などを配合することができる。成膜性向上の観点から、湿潤剤や成膜助剤を用いることが好ましく、具体的には、特に限定されないが、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、エチレングリコールモノ-2-エチルヘキシルエーテル、2,2,4-トリメチル-1,3-ブタンジオールイソブチレート、グルタル酸ジイソプロピル、プロピレングリコール-n-ブチルエーテル、ジプロピレングリコール-n-ブチルエーテル、トリプロピレングリコール-n-ブチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、メガファックF-443、F-444、F-445、F-470、F-471、F-472SF、F-474、F-475、F-477、F-479、F-480SF、F-482、F-483、F-489、F-172D、F-178K(商品名、DIC株式会社製)、SNウェット366、SNウェット980、SNウェットL、SNウェットS、SNウェット125、SNウェット126、SNウェット970(商品名、サンノプコ株式会社製)などが挙げられる。これらの化合物は、1種もしくは2種以上を併用しても構わない。
[Other ingredients]
From the viewpoint of further improving the paintability of the paint composition of the present embodiment, the paint composition contains, as the matrix raw material component (B′), in addition to the components described above, if necessary, a thickener, a leveling agent, a thixotropic agent, antifoaming agent, freeze stabilizer, dispersant, wetting agent, rheology control agent, film forming aid, rust inhibitor, plasticizer, lubricant, antiseptic, antifungal agent, antistatic agent, antistatic agent Agents and the like can be added. From the viewpoint of improving the film-forming property, it is preferable to use a wetting agent or a film-forming aid. Specific examples are not particularly limited, but diethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, ethylene glycol. mono-2-ethylhexyl ether, 2,2,4-trimethyl-1,3-butanediol isobutyrate, diisopropyl glutarate, propylene glycol-n-butyl ether, dipropylene glycol-n-butyl ether, tripropylene glycol-n- Butyl ether, dipropylene glycol methyl ether, tripropylene glycol methyl ether, Megafac F-443, F-444, F-445, F-470, F-471, F-472SF, F-474, F-475, F- 477, F-479, F-480SF, F-482, F-483, F-489, F-172D, F-178K (trade name, manufactured by DIC Corporation), SN Wet 366, SN Wet 980, SN Wet L , SN Wet S, SN Wet 125, SN Wet 126, SN Wet 970 (trade name, manufactured by San Nopco Co., Ltd.). These compounds may be used singly or in combination of two or more.

また、用途に応じて、マトリクス原料成分(B’)として、溶媒、顔料、染料、充填剤、老化防止剤、導電材、有機系の紫外線吸収剤、光安定剤、剥離調整剤、軟化剤、界面活性剤、難燃剤、酸化防止剤、触媒を含んでもよい。特に屋外用途では高い耐候性が求められることから、有機系の紫外線吸収剤、光安定剤を含むことが好ましい。有機系の紫外線吸収剤及び光安定剤の具体例としては、以下に限定されないが、2,4-ジヒドロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン-5-スルホン酸、2-ヒドロキシ-4-n-オクトキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-n-ドデシルオキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-ベンジルオキシベンゾフェノン、ビス(5-ベンゾイル-4-ヒドロキシ-2-メトキシフェニル)メタン、2,2’-ジヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、2,2’-ジヒドロキシ-4,4’ジメトキシベンゾフェノン(BASF社製の商品名「UVINUL3049」)、2,2’,4,4’-テトラヒドロキシベンゾフェノン(BASF社製の商品名「UVINUL3050」)、4-ドデシルオキシ-2-ヒドロキシベンゾフェノン、5-ベンゾイル-2,4-ジヒドロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシ-2’-カルボキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-ステアリルオキシベンゾフェノン、4,6-ジベンゾイルレゾルチノール、などのベンゾフェノン系紫外線吸収剤;2-(2’-ヒドロキシ-5’-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-5’-tert-ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’,5’-ジ-tert-ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-5-tert-オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-3,5-ジ-tert-オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-〔2’-ヒドロキシ-3’,5’-ビス(α,α’-ジメチルベンジル)フェニル〕ベンゾトリアゾール)、メチル-3-〔3-tert-ブチル-5-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-ヒドロキシフェニル〕プロピオネートとポリエチレングリコール(分子量300)との縮合物(BASF社製の商品名「TINUVIN1130」)、イソオクチル-3-〔3-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-5-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル〕プロピオネート(BASF社製の商品名「TINUVIN384」)、2-(3-ドデシル-5-メチル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール(BASF社製の商品名「TINUVIN571」)、2-(2’-ヒドロキシ-3’-tert-ブチル-5’-メチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’,5’-ジ-tert-アミルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-4’-オクトキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-〔2’-ヒドロキシ-3’-(3”,4”,5”,6”-テトラヒドロフタルイミドメチル)-5’-メチルフェニル〕ベンゾトリアゾール、2,2-メチレンビス〔4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)-6-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)フェノール〕、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4,6-ビス(1-メチル-1-フェニルエチル)フェノール(BASF社製の商品名「TINUVIN900」)、TINUVIN384-2、TINUVIN326、TINUVIN327、TINUVIN109、TINUVIN970、TINUVIN328、TINUVIN171、TINUVIN970、TINUVIN PS、TINUVIN P、TINUVIN99-2、TINVIN928(商品名、BASF社製)などのベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤;2-[4-[(2-ヒドロキシ-3-ドデシルオキシプロピル)オキシ]-2-ヒドロキシフェニル]-4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン、2-[4-[(2-ヒドロキシ-3-トリデシルオキシプロピル)オキシ]-2-ヒドロキシフェニル]-4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン、2,4-ビス(2-ヒドロキシ-4-ブチルオキシフェニル)-6-(2,4-ビスブチルオキシフェニル)-1,3,5-トリアジン(BASF社製の商品名「TINUVIN460」)、2-(2-ヒドロキシ-4-[1-オクチロキシカルボニルエトキシ]フェニル)-4,6-ビス(4-フェニルフェニル)-1,3,5-トリアジン(BASF社製の商品名「TINUVIN479」)、TINUVIN400、TINUVIN405、TINUVIN477、TINUVIN1600(商品名、BASF社製)などのトリアジン系紫外線吸収剤;HOSTAVIN PR25、HOSTAVIN B-CAP、HOSTAVIN VSU(商品名、クラリアント社製)、などのマロン酸エステル系紫外線吸収剤;HOSTAVIN3206 LIQ、HOSTAVINVSU P、HOSTAVIN3212 LIQ(商品名、クラリアント社製)、などのアニリド系紫外線吸収剤;アミルサリシレート、メンチルサリシレート、ホモメンチルサリシレート、オクチルサリシレート、フェニルサリシレート、ベンジルサリシレート、p-イソプロパノールフェニルサリシレート、などのサリシレート系紫外線吸収剤;エチル-2-シアノ-3,3-ジフェニルアクリレート(BASF社製の商品名「UVINUL3035」)、(2-エチルヘキシル)-2-シアノ-3,3-ジフェニルアクリレート(BASF社製の商品名「UVINUL3039」、1,3-ビス((2’-シアノ-3’,3’-ジフェニルアクリロイル)オキシ)-2,2-ビス-(((2’-シアノ-3’,3’-ジフェニルアクリロイル)オキシ)メチル)プロパン(BASF社製の商品名「UVINUL3030)、などのシアノアクリレート系紫外線吸収剤;2-ヒドロキシ-4-アクリロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メタクリロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-5-アクリロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-5-メタクリロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-(アクリロキシ-エトキシ)ベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-(メタクリロキシ-エトキシ)ベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-(メタクリロキシ-ジエトキシ)ベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-(アクリロキシ-トリエトキシ)ベンゾフェノン、2-(2’-ヒドロキシ-5’-メタクリロキシエチルフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール(大塚化学株式会社製の商品名「RUVA-93」)、2-(2’-ヒドロキシ-5’-メタクリロキシエチル-3-tert-ブチルフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-5’-メタクリリルオキシプロピル-3-tert-ブチルフェニル)-5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール、3-メタクリロイル-2-ヒドロキシプロピル-3-〔3’-(2’’-ベンゾトリアゾリル)-4-ヒドロキシ-5-tert-ブチル〕フェニルプロピオネート(日本チバガイギー株式会社製の商品名「CGL-104」)などの分子内にラジカル重合性の二重結合を有するラジカル重合性紫外線吸収剤;UV-G101、UV-G301、UV-G137、UV-G12、UV-G13(日本触媒株式会社製の商品名)などの紫外線吸収性を有する重合体;ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)サクシネート、ビス(2,2,6,6-テトラメチルピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)2-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-2-ブチルマロネート、1-〔2-〔3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピニルオキシ〕エチル〕-4-〔3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピニルオキシ〕-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)セバケートとメチル-1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル-セバケートの混合物(BASF社製の商品名「TINUVIN292」)、ビス(1-オクトキシ-2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、TINUVIN123、TINUVIN144、TINUVIN152、TINUVIN249、TINUVIN292、TINUVIN5100(商品名、BASF社製)などのヒンダードアミン系光安定剤;1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジルメタクリレート、1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジルアクリレート、2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルメタクリレート、2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルアクリレート、1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-イミノピペリジルメタクリレート、2,2,6,6,-テトラメチル-4-イミノピペリジルメタクリレート、4-シアノ-2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルメタクリレート、4-シアノ-1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジルメタクリレートなどのラジカル重合性ヒンダードアミン系光安定剤;ユーダブルE-133、ユーダブルE-135、ユーダブルS-2000、ユーダブルS-2834、ユーダブルS-2840、ユーダブルS-2818、ユーダブルS-2860(商品名、日本触媒株式会社製)などの光安定性を有する重合体;シラノール基、イソシアネート基、エポキシ基、セミカルバジド基、ヒドラジド基との反応性を有する紫外線吸収剤等が挙げられ、これらは1種もしくは2種以上を併用しても構わない。 In addition, depending on the application, the matrix raw material component (B′) may include solvents, pigments, dyes, fillers, anti-aging agents, conductive materials, organic UV absorbers, light stabilizers, release modifiers, softeners, It may also contain surfactants, flame retardants, antioxidants and catalysts. Especially for outdoor use, high weather resistance is required, so it is preferable to contain an organic UV absorber and a light stabilizer. Specific examples of organic UV absorbers and light stabilizers include, but are not limited to, 2,4-dihydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone-5-sulfone. acid, 2-hydroxy-4-n-octoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-n-dodecyloxybenzophenone, 2-hydroxy-4-benzyloxybenzophenone, bis(5-benzoyl-4-hydroxy-2-methoxyphenyl ) methane, 2,2′-dihydroxy-4-methoxybenzophenone, 2,2′-dihydroxy-4,4′-dimethoxybenzophenone (trade name “UVINUL3049” manufactured by BASF), 2,2′,4,4′- Tetrahydroxybenzophenone (trade name "UVINUL3050" manufactured by BASF), 4-dodecyloxy-2-hydroxybenzophenone, 5-benzoyl-2,4-dihydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxy-2'-carboxybenzophenone, Benzophenone UV absorbers such as 2-hydroxy-4-stearyloxybenzophenone, 4,6-dibenzoylresortinol; 2-(2'-hydroxy-5'-methylphenyl)benzotriazole, 2-(2' -hydroxy-5'-tert-butylphenyl)benzotriazole, 2-(2'-hydroxy-3',5'-di-tert-butylphenyl)benzotriazole, 2-(2-hydroxy-5-tert-octyl Phenyl)benzotriazole, 2-(2-hydroxy-3,5-di-tert-octylphenyl)benzotriazole, 2-[2'-hydroxy-3',5'-bis(α,α'-dimethylbenzyl) phenyl]benzotriazole), a condensate of methyl-3-[3-tert-butyl-5-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-hydroxyphenyl]propionate and polyethylene glycol (molecular weight 300) (BASF Corporation (product name “TINUVIN1130” manufactured by BASF), isooctyl-3-[3-(2H-benzotriazol-2-yl)-5-tert-butyl-4-hydroxyphenyl]propionate (product name “TINUVIN384” manufactured by BASF) , 2-(3-dodecyl-5-methyl-2-hydroxyphenyl)benzotriazole (trade name "TINUVIN571" manufactured by BASF), 2-(2'-hydroxy-3'-tert-butyl-5'-methyl Phenyl)-5-chlorobenzotriazole, 2-(2'-hydroxy-3',5'-di-tert-amylphenyl)benzotriazole, 2-(2'-hydroxy-4'-octoxyphenyl)benzotriazole , 2-[2′-hydroxy-3′-(3″,4″,5″,6″-tetrahydrophthalimidomethyl)-5′-methylphenyl]benzotriazole, 2,2-methylenebis[4-(1, 1,3,3-tetramethylbutyl)-6-(2H-benzotriazol-2-yl)phenol], 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-4,6-bis(1-methyl-1 -Phenylethyl)phenol (trade name "TINUVIN900" manufactured by BASF), TINUVIN384-2, TINUVIN326, TINUVIN327, TINUVIN109, TINUVIN970, TINUVIN328, TINUVIN171, TINUVIN970, TINUVIN PS, TINUVIN P, TINUVIN99-2, TINVIN928 (product name, BASF Corporation) and other benzotriazole-based UV absorbers; 2-[4-[(2-hydroxy-3-dodecyloxypropyl)oxy]-2-hydroxyphenyl]-4,6-bis(2,4-dimethyl phenyl)-1,3,5-triazine, 2-[4-[(2-hydroxy-3-tridecyloxypropyl)oxy]-2-hydroxyphenyl]-4,6-bis(2,4-dimethylphenyl )-1,3,5-triazine, 2,4-bis(2-hydroxy-4-butyloxyphenyl)-6-(2,4-bisbutyloxyphenyl)-1,3,5-triazine (BASF (trade name “TINUVIN460” manufactured by BASF), 2-(2-hydroxy-4-[1-octyloxycarbonylethoxy]phenyl)-4,6-bis(4-phenylphenyl)-1,3,5-triazine (BASF Triazine UV absorbers such as TINUVIN400, TINUVIN405, TINUVIN477, TINUVIN1600 (trade name, manufactured by BASF); HOSTAVIN PR25, HOSTAVIN B-CAP, HOSTAVIN VSU (trade name, manufactured by Clariant); ), and other malonic ester UV absorbers; HOSTAVIN3206 LIQ, HOSTAVINVSUP, HOSTAVIN3212 LIQ (trade name, manufactured by Clariant), and other anilide UV absorbers; amyl salicylate, menthyl salicylate, homomenthyl salicylate, octyl salicylate, Salicylate-based ultraviolet absorbers such as phenyl salicylate, benzyl salicylate, p-isopropanol phenyl salicylate; 2-cyano-3,3-diphenyl acrylate (manufactured by BASF under the trade name “UVINUL3039”, 1,3-bis((2′-cyano-3′,3′-diphenylacryloyl)oxy)-2,2-bis - ((2'-cyano-3',3'-diphenylacryloyl)oxy)methyl)propane (manufactured by BASF, trade name "UVINUL3030)", and other cyanoacrylate UV absorbers; 2-hydroxy-4-acrylic oxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methacryloxybenzophenone, 2-hydroxy-5-acryloxybenzophenone, 2-hydroxy-5-methacryloxybenzophenone, 2-hydroxy-4-(acryloxy-ethoxy)benzophenone, 2-hydroxy- 4-(methacryloxy-ethoxy)benzophenone, 2-hydroxy-4-(methacryloxy-diethoxy)benzophenone, 2-hydroxy-4-(acryloxy-triethoxy)benzophenone, 2-(2'-hydroxy-5'-methacryloxyethylphenyl )-2H-benzotriazole (trade name “RUVA-93” manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd.), 2-(2′-hydroxy-5′-methacryloxyethyl-3-tert-butylphenyl)-2H-benzotriazole, 2-(2′-hydroxy-5′-methacrylyloxypropyl-3-tert-butylphenyl)-5-chloro-2H-benzotriazole, 3-methacryloyl-2-hydroxypropyl-3-[3′-(2 ''-Benzotriazolyl)-4-hydroxy-5-tert-butyl]phenylpropionate (trade name "CGL-104" manufactured by Nihon Ciba-Geigy Co., Ltd.) or the like has a radically polymerizable double bond in its molecule. radically polymerizable ultraviolet absorber; UV-G101, UV-G301, UV-G137, UV-G12, UV-G13 (trade name manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) and other ultraviolet absorbing polymers; bis(2 ,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)succinate, bis(2,2,6,6-tetramethylpiperidyl)sebacate, bis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) 2-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)-2-butylmalonate, 1-[2-[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propynyl oxy]ethyl]-4-[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propynyloxy]-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, bis(1,2,2, A mixture of 6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate and methyl-1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl-sebacate (trade name "TINUVIN292" manufactured by BASF), bis(1-octoxy -2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, TINUVIN123, TINUVIN144, TINUVIN152, TINUVIN249, TINUVIN292, TINUVIN5100 (trade name, manufactured by BASF) and other hindered amine light stabilizers; ,6,6-pentamethyl-4-piperidyl methacrylate, 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl acrylate, 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl methacrylate, 2,2,6 ,6-tetramethyl-4-piperidyl acrylate, 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-iminopiperidyl methacrylate, 2,2,6,6,-tetramethyl-4-iminopiperidyl methacrylate, 4-cyano Radically polymerizable hindered amine light stabilizers such as -2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl methacrylate and 4-cyano-1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl methacrylate; -133, U-double E-135, U-double S-2000, U-double S-2834, U-double S-2840, U-double S-2818, U-double S-2860 (trade name, manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.). Coalescing: UV absorbers having reactivity with silanol groups, isocyanate groups, epoxy groups, semicarbazide groups, hydrazide groups, etc. may be mentioned, and these may be used alone or in combination of two or more.

[触媒]
上記のとおり、本実施形態の塗料組成物は、マトリクス原料成分(B’)として、触媒を含んでいてもよい。塗料組成物が反応性基同士の反応を促進する触媒を含む場合、塗膜中に未反応性基が残存しにくく、硬度が高くなり耐摩耗性が向上するだけでなく、耐候性も向上する点で好ましい。触媒は、特に限定されないが、ハードコート塗膜を得る際に、溶解もしくは分散するものが好ましい。そのような触媒としては、特に限定されないが、例えば、有機酸、無機酸、有機塩基、無機塩基、金属アルコキシド、金属キレートなどが挙げられ、これら触媒は、1種もしくは2種以上を併用しても構わない。
[catalyst]
As described above, the coating composition of the present embodiment may contain a catalyst as the matrix raw material component (B'). When the coating composition contains a catalyst that promotes the reaction between reactive groups, unreactive groups are less likely to remain in the coating film, resulting in increased hardness and improved abrasion resistance as well as improved weather resistance. point is preferable. The catalyst is not particularly limited, but preferably dissolves or disperses when a hard coat film is obtained. Examples of such catalysts include, but are not limited to, organic acids, inorganic acids, organic bases, inorganic bases, metal alkoxides, metal chelates, etc. These catalysts may be used singly or in combination of two or more. I don't mind.

[溶媒]
上記のとおり、本実施形態の塗料組成物は、マトリクス原料成分(B’)として、溶媒を含んでいてもよい。使用可能な溶媒は、特に限定されず、一般的な溶媒を用いることができる。溶媒としては、以下に限定されないが、例えば、水;エチレングリコール、ブチルセロソルブ、イソプロパノール、n-ブタノール、2-ブタノール、エタノール、メタノール、変性エタノール、2-メトキシ-1-プロパノール、1-メトキシ-2-プロパノール、ジアセトンアルコールグリセリン、モノアルキルモノグリセリルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテルテトラエチレングリコールモノフェニルエーテルなどのアルコール類;トルエンやキシレンなどの芳香族炭化水素類;ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素類;酢酸エチル、酢酸n-ブチルなどのエステル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類;テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル類;ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミドなどのアミド類;クロロホルム、塩化メチレン、四塩化炭素などのハロゲン化合物類;ジメチルスルホキシド、ニトロベンゼン;などが挙げられ、これらは1種又は2種以上を併用しても構わない。その中で、溶媒除去時の環境負荷低減の観点から、水、アルコール類を含む方が特に好ましい。
[solvent]
As described above, the coating composition of the present embodiment may contain a solvent as the matrix raw material component (B'). Solvents that can be used are not particularly limited, and common solvents can be used. Examples of solvents include, but are not limited to, water; ethylene glycol, butyl cellosolve, isopropanol, n-butanol, 2-butanol, ethanol, methanol, denatured ethanol, 2-methoxy-1-propanol, 1-methoxy-2- Propanol, diacetone alcohol glycerin, monoalkyl monoglyceryl ether, propylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monophenyl ether Alcohols such as tetraethylene glycol monophenyl ether; Aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; Aliphatic hydrocarbons such as hexane, cyclohexane and heptane; Esters such as ethyl acetate and n-butyl acetate; , methyl isobutyl ketone, ketones such as cyclohexanone; ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; amides such as dimethylacetamide and dimethylformamide; halogen compounds such as chloroform, methylene chloride and carbon tetrachloride; These may be used singly or in combination of two or more. Among them, it is particularly preferable to contain water and alcohols from the viewpoint of reducing the environmental burden when removing the solvent.

[マルテンス硬度]
本実施形態におけるマルテンス硬度は、ISO14577-1に準拠した硬度であり、測定条件(ビッカース四角錘ダイヤモンド圧子、荷重の増加条件2mN/20sec、荷重の減少条件2mN/20sec)において2mNでの押し込み深さから算出される値である。本実施形態におけるマルテンス硬度は、例えば、微小硬度計フィッシャースコープ(フィッシャー・インストルメンツ社製HM2000S)、超微小押し込み硬さ試験機(株式会社エリオニクス社製ENT-NEXUS)、ナノインデンター(東陽テクニカ社製iNano、G200)、ナノインデンテーションシステム(ブルカー社製TI980)を用いて測定でき、押し込み深さが浅い程マルテンス硬度は高く、深い程マルテンス硬度は低い。
[Martens hardness]
Martens hardness in the present embodiment is a hardness in accordance with ISO14577-1, and the indentation depth at 2 mN under the measurement conditions (Vickers square pyramid diamond indenter, load increase condition 2 mN/20 sec, load decrease condition 2 mN/20 sec) is a value calculated from Martens hardness in the present embodiment, for example, micro hardness tester Fisher scope (HM2000S manufactured by Fisher Instruments), ultra-micro indentation hardness tester (ENT-NEXUS manufactured by Elionix Co., Ltd.), nanoindenter (Toyo Technica (iNano, G200, manufactured by Bruker) and a nanoindentation system (TI980, manufactured by Bruker).

[重合体ナノ粒子(A)の硬度HMAとマトリクス原料成分(B’)の硬度HMB'
本実施形態の塗料組成物において、重合体ナノ粒子(A)のマルテンス硬度HMAと、マトリクス原料成分(B’)のマルテンス硬度HMB'とは、下記式(1)の関係を満たす。
HMB'/HMA>1 式(1)
なお、塗膜(C)は本実施形態の塗料組成物を硬化させてなるものであり、したがって、塗膜(C)は重合体ナノ粒子(A)とマトリクス成分(B)とを含む。マトリクス成分(B)は、マトリクス原料成分(B’)を加水分解縮合等により硬化させた硬化物に該当することから、後述する実施例に記載された方法により測定されるマトリクス原料成分(B’)のマルテンス硬度HMB'の値が、対応するマトリクス成分(B)のマルテンス硬度HMBによく一致するものとして、マルテンス硬度HMBの値を決定することができる。したがって、式(1)は、式(2)のように書き換えることができる。
HMB /HMA>1 式(2)
式(2)は、柔軟な重合体ナノ粒子(A)が硬質なマトリクス成分(B)中に存在することを表しており、このように硬度が3次元的に傾斜をもつことで、塗膜(C)は、従来の塗膜では発現しなかったような耐摩耗性を付与することができる。この要因としては、以下に限定する趣旨ではないが、柔軟なナノ粒子が衝撃を吸収し、硬質なマトリクス成分が変形を抑制しているためと推察される。
HMAの範囲としては50N/mm2以上2000N/mm2以下が好ましく、100N/mm2以上800N/mm2以下がより好ましく、100N/mm2以上350N/mm2以下が更に好ましい。
HMB'の範囲としては100N/mm2以上4000N/mm2以下が好ましく、150N/mm2以上4000N/mm2以下がより好ましく、150N/mm2以上2000N/mm2以下が更に好ましい。
本実施形態の塗料組成物における各マルテンス硬度は、例えば、遠心分離、限外濾過等の操作により重合体ナノ粒子(A)とマトリクス原料成分(B’)とを分離し、分離された各成分に対し、後述する実施例に記載の方法に基づいて測定することができる。
重合体ナノ粒子(A)は、かかる硬化の過程においてその組成は変化しないことが通常である。したがって、後述する実施例に記載された方法により測定される塗料組成物中の重合体ナノ粒子(A)のマルテンス硬度HMAの値は、塗膜(C)中の重合体ナノ粒子(A)のマルテンス硬度HMAによく一致するものとして、塗膜(C)におけるマルテンス硬度HMAの値を決定することができる。
上記HMA及びHMB'の値は、それぞれ、重合体ナノ粒子(A)及びマトリクス原料成分(B’)の構成成分の構造及び組成比等により、前述した大小関係となるように調整できるが、特にこの方法に限定されるものではない。
[Hardness HM A of polymer nanoparticles (A) and hardness HM B′ of matrix raw material component (B′)]
In the coating composition of the present embodiment, the Martens hardness HM A of the polymer nanoparticles (A) and the Martens hardness HM B′ of the matrix raw material component (B′) satisfy the relationship of the following formula (1).
HM B' /HM A >1 Formula (1)
The coating film (C) is obtained by curing the coating composition of the present embodiment, and therefore contains the polymer nanoparticles (A) and the matrix component (B). Since the matrix component (B) corresponds to a cured product obtained by curing the matrix raw material component (B') by hydrolytic condensation or the like, the matrix raw material component (B' ) is in good agreement with the Martens hardness HM B of the corresponding matrix component ( B ). Therefore, equation (1) can be rewritten as equation (2).
HM B /HM A >1 Formula (2)
Formula (2) expresses that the flexible polymer nanoparticles (A) are present in the hard matrix component (B). (C) can impart wear resistance that has not been exhibited in conventional coating films. Although not intended to be limited to the following, the reason for this is presumed to be that the soft nanoparticles absorb impact and the hard matrix component suppresses deformation.
The range of HM A is preferably 50 N/mm 2 or more and 2000 N/mm 2 or less, more preferably 100 N/mm 2 or more and 800 N/mm 2 or less, and still more preferably 100 N/mm 2 or more and 350 N/mm 2 or less.
The range of HM B' is preferably 100 N/mm 2 or more and 4000 N/mm 2 or less, more preferably 150 N/mm 2 or more and 4000 N/mm 2 or less, and still more preferably 150 N/mm 2 or more and 2000 N/mm 2 or less.
Each Martens hardness in the coating composition of the present embodiment is determined, for example, by separating the polymer nanoparticles (A) and the matrix raw material component (B′) by an operation such as centrifugation or ultrafiltration, and In contrast, it can be measured based on the method described in Examples described later.
The polymer nanoparticles (A) generally do not change their composition during the curing process. Therefore, the value of the Martens hardness HM A of the polymer nanoparticles (A) in the coating composition measured by the method described in Examples below is The value of the Martens hardness HM A in the coating (C) can be determined as being in good agreement with the Martens hardness HM A of .
The above values of HM A and HM B' can be adjusted so as to satisfy the above-described magnitude relationship depending on the structure and composition ratio of the constituent components of the polymer nanoparticles (A) and the matrix raw material component (B'). , is not particularly limited to this method.

[他の硬度]
上述した本実施形態におけるマルテンス硬度の大小関係は、他の硬度を指標として測定値の大小関係を確認することによっても推定することができる。他の硬度としては、材料に力が加えられた際の、材料の変形のしにくさを示す指標であれば特に限定されず、微小硬度計やナノインデンテーション測定機器に代表される押し込み硬度計で測定されるビッカース硬度、インデンテーション硬度や、剛体振り子型物性試験器に代表される振り子型粘弾性で測定される対数減衰率で表現される指標を挙げることができる。その他、走査型プローブ顕微鏡(SPM)で測定される、凝着力、位相、摩擦力、粘弾性、吸着力、硬さ及び弾性率で表現される指標を挙げることもできる。これらの指標において、マトリクス原料成分(B’)の硬度が重合体ナノ粒子(A)の硬度よりも高いことが確認されれば、マルテンス硬度や凝着力についても、マトリクス原料成分(B’)(マトリクス成分(B))の方が重合体ナノ粒子(A)よりも硬質であることが推定される。
[Other hardness]
The magnitude relationship of the Martens hardness in this embodiment described above can also be estimated by confirming the magnitude relationship of the measured values using other hardness as an index. Other hardness is not particularly limited as long as it is an index that indicates the difficulty of deformation of the material when force is applied to the material. Vickers hardness, indentation hardness, and logarithmic decrement measured by pendulum-type viscoelasticity typified by a rigid-body pendulum-type physical property tester. In addition, indices represented by adhesive force, phase, frictional force, viscoelasticity, adsorptive force, hardness and elastic modulus measured by a scanning probe microscope (SPM) can also be used. In these indices, if it is confirmed that the hardness of the matrix raw material component (B') is higher than the hardness of the polymer nanoparticles (A), then the Martens hardness and cohesive strength of the matrix raw material component (B') ( It is assumed that the matrix component (B)) is harder than the polymer nanoparticles (A).

[塗料組成物に対する加水分解性珪素化合物(b)の珪素含有量]
本実施形態において、耐摩耗性と塗装性の観点から、加水分解性珪素化合物(b)の珪素含有量は、塗料組成物全体の1.80質量%以上5.00質量%以下であり、1.90質量%以上4.00質量%以下であることが好ましい。
加水分解性珪素化合物(b)の珪素含有量が1.80質量%未満である場合、ハードコート塗膜の強度が低下し耐摩耗性が低下する。加水分解性珪素化合物(b)の珪素含有量が5.00質量%超である場合、ゾルゲル反応による架橋が進行しやすく塗料組成物の貯蔵安定性が低下する。
塗料組成物全体に対する加水分解性珪素化合物(b)の珪素含有量は、下記式(3)、(4)より算出される。ここで、加水分解性珪素化合物(b)には、加水分解性化合物がn種含まれ、それぞれをbX(X=1~n)と表すとする。
なお、珪素原子量は28.0855として、加水分解性珪素化合物(bX)の珪素含有量を算出する。
[加水分解性珪素化合物(bX)の珪素含有量] =
[珪素原子量]×[bXの珪素原子の個数] / [bXの分子量] 式(3)
[Silicon content of hydrolyzable silicon compound (b) in coating composition]
In the present embodiment, from the viewpoint of wear resistance and paintability, the silicon content of the hydrolyzable silicon compound (b) is 1.80% by mass or more and 5.00% by mass or less of the entire coating composition. .90% by mass or more and 4.00% by mass or less.
If the silicon content of the hydrolyzable silicon compound (b) is less than 1.80% by mass, the strength of the hard coat film will be low and the abrasion resistance will be low. If the silicon content of the hydrolyzable silicon compound (b) is more than 5.00% by mass, cross-linking due to a sol-gel reaction is likely to proceed, resulting in reduced storage stability of the coating composition.
The silicon content of the hydrolyzable silicon compound (b) with respect to the entire coating composition is calculated from the following formulas (3) and (4). Here, the hydrolyzable silicon compound (b) contains n kinds of hydrolyzable compounds, each represented by bX (X=1 to n).
The silicon content of the hydrolyzable silicon compound (bX) is calculated assuming that the silicon atomic weight is 28.0855.
[Silicon content of hydrolyzable silicon compound (bX)] =
[Silicon atomic weight]×[Number of silicon atoms in bX]/[Molecular weight of bX] Formula (3)

Figure 2023066032000001
Figure 2023066032000001

塗料組成物全体に対する加水分解性珪素化合物(b)の珪素含有量は、具体的には、後述する実施例に記載の要領に基づいて各仕込み量から算出することもできるし、以下に限定されないが、例えば、塗料組成物を限外ろ過し、得られた加水分解性珪素化合物(b)を含むろ液の乾燥物を、熱処理して二酸化珪素へと変換し、重量を測定することで算出することもできる。二酸化珪素への変換と重量測定は、例えば、熱重量測定装置などによって行うことができる。 The silicon content of the hydrolyzable silicon compound (b) with respect to the entire coating composition can be specifically calculated from each charging amount based on the procedure described in the examples described later, and is not limited to the following. However, for example, the paint composition is ultrafiltered, the dried filtrate containing the obtained hydrolyzable silicon compound (b) is heat-treated to convert it to silicon dioxide, and the weight is calculated. You can also Conversion to silicon dioxide and gravimetric determination can be performed, for example, by a thermogravimetric apparatus.

[塗料組成物の固形分濃度]
塗料組成物は、塗装性と貯蔵安定性の観点から好ましい固形分濃度は10~30質量%、より好ましくは12~21質量%である。なお、本実施形態において、「塗料組成物の固形分」とは、重合体ナノ粒子(A)、加水分解性珪素化合物(b)及び無機酸化物(D)等を含む塗料組成物中の不揮発性成分を意味する。固形分濃度は、具体的には、後述する実施例に記載の要領に基づいて測定することができる。
[Solid content concentration of coating composition]
The coating composition preferably has a solid content concentration of 10 to 30% by mass, more preferably 12 to 21% by mass, from the viewpoint of coating properties and storage stability. In the present embodiment, the "solid content of the coating composition" refers to the non-volatile means the sexual component. Specifically, the solid content concentration can be measured based on the procedures described in Examples described later.

[塗料組成物の粘度]
本実施形態において、塗装性の観点から、塗料組成物の20℃における粘度としては、好ましくは0.1~100000mPa・s、好ましくは1~10000mPa・sである。
[Viscosity of coating composition]
In the present embodiment, the viscosity of the coating composition at 20° C. is preferably 0.1 to 100,000 mPa·s, preferably 1 to 10,000 mPa·s, from the viewpoint of coating properties.

[塗料組成物のpH]
本実施形態において、耐摩耗性と貯蔵安定性の観点から、pHが2.7~4.5であることが好ましく、より好ましくは3.3~4.5以下である。pHは後述する実施例に記載の方法に基づいて測定することができる。
[pH of paint composition]
In this embodiment, the pH is preferably 2.7 to 4.5, more preferably 3.3 to 4.5 or less, from the viewpoint of abrasion resistance and storage stability. The pH can be measured based on the method described in Examples below.

[固形分濃度100質量%に対する加水分解性珪素化合物(b)の含有量]
本実施形態において、塗料組成物の固形分濃度100質量%に対する加水分解性珪素化合物(b)の含有量は、耐摩耗性と貯蔵安定性の観点から、30質量%以上90質量%以下が好ましく、50質量%以上80質量%以下がより好ましい。ここでいう加水分解性珪素化合物(b)の含有量も、塗料組成物調製時の各原料の仕込み量から、揮発成分を除いた重量中の完全加水分解縮合換算重量の割合から算出した値で特定される。上記含有量は、後述する実施例に記載の要領に基づいて各仕込み量から算出することもできるし、以下に限定されないが、例えば、塗膜(C)のIR解析、NMR解析、元素分析等で測定することもできる。
[Content of hydrolyzable silicon compound (b) with respect to solid concentration of 100% by mass]
In the present embodiment, the content of the hydrolyzable silicon compound (b) with respect to the solid content concentration of 100% by mass of the coating composition is preferably 30% by mass or more and 90% by mass or less from the viewpoint of abrasion resistance and storage stability. , more preferably 50% by mass or more and 80% by mass or less. The content of the hydrolyzable silicon compound (b) here is also a value calculated from the ratio of the weight converted to complete hydrolysis condensation to the weight excluding volatile components from the amount of each raw material charged at the time of preparation of the coating composition. identified. The above content can be calculated from each charging amount based on the procedure described in the examples described later, and is not limited to the following, for example, IR analysis, NMR analysis, elemental analysis, etc. of the coating film (C) can also be measured by

<塗料組成物の製造方法>
本実施形態の塗料組成物の製造方法は、特に限定されないが、例えば、上述の式(1)を満たすように重合体ナノ粒子(A)とマトリクス原料成分(B’)とを適宜選択し、これらを混合し、必要に応じ、固形分濃度を調整するためにエタノール等の溶媒を加えたり、pHを調整するためにトリエチルアミン等のpH調整剤を加えたりすることにより、本実施形態の塗料組成物を得ることができる。その際、上述した式(3),(4)より算出される加水分解性珪素化合物(b)の珪素含有量が1.80質量%以上5.00質量%以下となるように各成分の量を調整する。
<Method for producing paint composition>
The method for producing the coating composition of the present embodiment is not particularly limited. By mixing these and, if necessary, adding a solvent such as ethanol to adjust the solid content concentration, or adding a pH adjuster such as triethylamine to adjust the pH, the coating composition of the present embodiment can get things. At that time, the amount of each component is such that the silicon content of the hydrolyzable silicon compound (b) calculated from the above formulas (3) and (4) is 1.80% by mass or more and 5.00% by mass or less. to adjust.

<塗膜(C)>
本実施形態の塗膜(C)は、本実施形態の塗料組成物を含む。すなわち、塗膜(C)は本実施形態の塗料組成物を成膜した(硬化させてなる)ものである。塗膜(C)において、重合体ナノ粒子(A)は、マトリクス成分(B)に分散していることが好ましい。本実施形態における「分散」とは、重合体ナノ粒子(A)を分散相とし、マトリクス成分(B)を連続相とし、重合体ナノ粒子(A)がマトリクス成分(B)中へ均一または構造を形成しながら分布することである。上記分散は、塗膜(C)の断面SEM観察によって確認することができる。本実施形態の塗膜(C)においては、重合体ナノ粒子(A)が、マトリクス成分(B)に分散していることにより、高い耐摩耗性を有する傾向にある。
<Coating film (C)>
The coating film (C) of the present embodiment contains the coating composition of the present embodiment. That is, the coating film (C) is formed (cured) from the coating composition of the present embodiment. In the coating film (C), the polymer nanoparticles (A) are preferably dispersed in the matrix component (B). "Dispersion" in the present embodiment means that the polymer nanoparticles (A) are dispersed phase, the matrix component (B) is a continuous phase, and the polymer nanoparticles (A) are uniformly or structurally dispersed in the matrix component (B). It is to distribute while forming The dispersion can be confirmed by cross-sectional SEM observation of the coating film (C). In the coating film (C) of the present embodiment, the polymer nanoparticles (A) are dispersed in the matrix component (B) and thus tend to have high abrasion resistance.

[塗膜(C)の膜厚]
本実施形態において、塗膜(C)の耐摩耗性を一層発現させる観点と、基材の変形への追従性を十分に確保する観点から、膜厚を適宜調整することが好ましい。具体的には、塗膜(C)の膜厚は、耐摩耗性の観点から1.0μm以上であることが好ましく、より好ましくは3.0μm以上である。更に、塗膜(C)の膜厚は、耐候性及び基材追従性の観点から100.0μm以下であることが好ましく、より好ましくは50.0μm以下であり、さらに好ましくは20.0μm以下である。
[Film thickness of coating film (C)]
In the present embodiment, it is preferable to appropriately adjust the film thickness from the viewpoint of further expressing the abrasion resistance of the coating film (C) and from the viewpoint of sufficiently ensuring the ability to follow the deformation of the substrate. Specifically, the film thickness of the coating film (C) is preferably 1.0 μm or more, more preferably 3.0 μm or more, from the viewpoint of abrasion resistance. Furthermore, the film thickness of the coating film (C) is preferably 100.0 μm or less, more preferably 50.0 μm or less, and still more preferably 20.0 μm or less from the viewpoint of weather resistance and substrate conformability. be.

[塗膜(C)のマルテンス硬度HM]
塗膜(C)のマルテンス硬度HMは、耐摩耗性の観点から160N/mm2以上であることが好ましく、高いほど衝撃に対し変形が少なく、破壊を伴う傷付きが少ない点で有利となる傾向にある。塗膜(C)のマルテンス硬度HMは、より好ましくは180N/mm2以上であり、更に好ましくは200N/mm2以上であり、耐屈曲性の観点から、好ましくは400N/mm2以下であり、より好ましくは350N/mm2以下である。塗膜(C)のマルテンス硬度HMを上記範囲内に調整するための方法としては、以下に限定されないが、例えば、本実施形態の塗料組成物を、基材上に塗装し、熱処理、紫外線照射、赤外線照射などによって塗膜化することが挙げられる。特に、重合体ナノ粒子(A)とマトリクス原料成分(B’)の合計量に対するマトリクス原料成分(B’)の含有量を増やすと、塗膜(C)のマルテンス硬度HMは上がる傾向にあり、マトリクス原料成分(B’)の含有量を減らすと塗膜(C)のマルテンス硬度HMは下がる傾向にある。
[Martens hardness HM of coating film (C)]
The Martens hardness HM of the coating film (C) is preferably 160 N/mm 2 or more from the viewpoint of wear resistance. It is in. The Martens hardness HM of the coating film (C) is more preferably 180 N/mm 2 or more, still more preferably 200 N/mm 2 or more, and from the viewpoint of bending resistance, preferably 400 N/mm 2 or less, More preferably, it is 350 N/mm 2 or less. The method for adjusting the Martens hardness HM of the coating film (C) within the above range is not limited to the following, but for example, the coating composition of the present embodiment is applied onto a substrate, followed by heat treatment and ultraviolet irradiation. , infrared irradiation and the like to form a coating film. In particular, increasing the content of the matrix raw material component (B') with respect to the total amount of the polymer nanoparticles (A) and the matrix raw material component (B') tends to increase the Martens hardness HM of the coating film (C). When the content of the matrix raw material component (B') is reduced, the Martens hardness HM of the coating film (C) tends to decrease.

[テーバー摩耗試験におけるヘイズ変化量]
本実施形態におけるテーバー摩耗試験とは、ASTM D1044に記載の方法で測定される方法に準じており、摩耗輪CS-10F、荷重500gの条件下で測定を実施する。ヘイズ変化量が小さいほど耐摩耗性に優れた材料となり、試験前におけるヘイズに対する500回転におけるヘイズ変化量、すなわち回転数500回におけるヘイズと前記テーバー摩耗試験前のヘイズとの差が10以下であれば、ECE R43のリアクオーターガラスの規格に適合し、4以下であれば、ANSI/SAE Z.26.1の規格に適合し、自動車用窓材として好適に使用可能である。また、1000回転におけるヘイズ変化量、すなわち、回転数1000回におけるヘイズと前記テーバー摩耗試験前のヘイズとの差が10以下であれば、自動車窓の規格に適合し、自動車用窓材として好適に使用でき、2以下であればANSI/SAE Z.26.1、ECE R43、JIS R3211/R3212の規格に適合し、全ての自動車窓材に好適に使用可能である。回転数1000回におけるヘイズと前記テーバー摩耗試験前のヘイズとの差は、10以下であれば好ましく、6以下であればより好ましく、2以下であれば更に好ましい。ヘイズ変化量を上記範囲内に調整するための方法としては、以下に限定されないが、例えば、本実施形態の塗料組成物を、基材上に塗装し、熱処理、紫外線照射、赤外線照射などによって塗膜化することが挙げられる。
[Haze change amount in Taber abrasion test]
The Taber abrasion test in this embodiment conforms to the measurement method described in ASTM D1044, and is measured under the conditions of a wear wheel CS-10F and a load of 500 g. The smaller the amount of change in haze, the more excellent the material is in abrasion resistance. For example, if it conforms to the ECE R43 standard for reactor glass, and if it is 4 or less, it conforms to ANSI/SAE Z. 26.1 standard, and can be suitably used as a window material for automobiles. Further, if the amount of haze change at 1000 rpm, that is, the difference between the haze at 1000 rpm and the haze before the Taber abrasion test is 10 or less, it conforms to automotive window standards and is suitable as an automotive window material. ANSI/SAE Z.V. 26.1, ECE R43, and JIS R3211/R3212 standards, and can be suitably used for all automotive window materials. The difference between the haze at 1000 rotations and the haze before the Taber abrasion test is preferably 10 or less, more preferably 6 or less, and even more preferably 2 or less. The method for adjusting the haze change amount within the above range is not limited to the following, but for example, the coating composition of the present embodiment is applied onto a substrate, followed by heat treatment, ultraviolet irradiation, infrared irradiation, or the like. film formation.

[塗膜(C)の弾性回復率ηIT
塗膜(C)の弾性回復率ηITは、くぼみの全機械的仕事量Wtotalとくぼみの弾性戻り変形仕事量Welastとの比であり、ISO14577-1で「Welast/Wtotalの比ηIT」として記載されているパラメータである。弾性回復率ηITが高いほど、塗膜が変形した際、元の状態に戻ることが可能であり、変形に対する自己修復能が高い。自己修復能を効果的に発揮する観点から、弾性回復率ηITは、測定条件(ビッカース四角錘ダイヤモンド圧子、荷重の増加条件2mN/20sec、荷重の減少条件2mN/20sec)において0.50以上であることが好ましく、この範囲であれば値が大きいほど好ましい。より具体的には、弾性回復率ηITが0.55以上であるとより好ましく、更に好ましくは0.60以上であり、より更に好ましくは0.65以上である。本実施形態における塗膜の弾性回復率の測定は、以下に限定されないが、例えば、塗膜(C)の表面を、微小硬度計フィッシャースコープ(フィッシャー・インストルメンツ社製HM2000S)、超微小押し込み硬さ試験機(株式会社エリオニクス社製ENT-NEXUS)、ナノインデンター(東陽テクニカ社製iNano、G200)、ナノインデンテーションシステム(ブルカー社製TI980)、などを用いて押し込み試験を行うことで測定することができる。弾性回復率ηITを上記範囲内に調整するための方法としては、以下に限定されないが、例えば、本実施形態の塗料組成物を、基材上に塗装し、熱処理、紫外線照射、赤外線照射などによって塗膜化することが挙げられる。
[Elastic recovery rate η IT of coating film (C)]
The elastic recovery rate η IT of the coating film (C) is the ratio of the total mechanical work W total of the dents to the elastic return deformation work W elast of the dents, and is defined in ISO 14577-1 as the ratio of W elast /W total η IT ”. The higher the elastic recovery rate η IT , the more the coating film can return to its original state when deformed, and the higher the self-repairing ability against deformation. From the viewpoint of effectively exhibiting the self-healing ability, the elastic recovery rate η IT is 0.50 or more under the measurement conditions (Vickers square pyramid diamond indenter, load increase condition 2 mN/20 sec, load decrease condition 2 mN/20 sec). It is preferable that there is a certain value, and within this range, the larger the value, the better. More specifically, the elastic recovery rate η IT is more preferably 0.55 or more, still more preferably 0.60 or more, and even more preferably 0.65 or more. The measurement of the elastic recovery rate of the coating film in the present embodiment is not limited to the following, but for example, the surface of the coating film (C) is measured using a micro hardness tester Fischerscope (HM2000S manufactured by Fisher Instruments Co.) with an ultra-micro indentation. Hardness tester (ENT-NEXUS manufactured by Elionix Co., Ltd.), nanoindenter (iNano, G200 manufactured by Toyo Technica Co., Ltd.), nanoindentation system (TI980 manufactured by Bruker), etc. Measured by performing an indentation test. can do. Methods for adjusting the elastic recovery rate η IT within the above range include, but are not limited to, the coating composition of the present embodiment, applied onto a substrate, heat treatment, ultraviolet irradiation, infrared irradiation, and the like. It is mentioned that it is made into a coating film by.

<ハードコート塗膜の製造方法>
本実施形態のハードコート塗膜の製造方法は、特に限定されないが、例えば、本実施形態の塗料組成物を、後述する基材に塗装し、熱処理、紫外線照射、赤外線照射などによって塗膜化することにより得ることができる。さらに、前記塗装方法としては、以下に限定されないが、例えばスプレー吹付法、フローコート法、刷毛塗法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、スクリーン印刷法、キャスティング法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法などが挙げられる。湾曲した基材に塗布する場合は、特にノズルフローコート法、ディップコート法、スプレー吹付法が好ましい。なお、前記塗装された本実施形態の塗料組成物は、好ましくは室温~250℃、より好ましくは40℃~150℃での熱処理や紫外線、赤外線照射などにより塗膜化することができる。
<Method for producing hard coat film>
The method for producing the hard coat coating film of the present embodiment is not particularly limited, but for example, the coating composition of the present embodiment is applied to a substrate described later, and the film is formed by heat treatment, ultraviolet irradiation, infrared irradiation, or the like. can be obtained by Further, the coating method is not limited to the following, but includes, for example, a spraying method, a flow coating method, a brush coating method, a dip coating method, a spin coating method, a screen printing method, a casting method, a gravure printing method, a flexographic printing method, and the like. is mentioned. Nozzle flow coating, dip coating, and spraying are particularly preferred for application to curved substrates. The coated coating composition of the present embodiment can be formed into a coating film by heat treatment at preferably room temperature to 250° C., more preferably 40° C. to 150° C., UV irradiation, or infrared irradiation.

<ハードコート塗膜付き基材>
本実施形態に係るハードコート塗膜付き基材は、基材と、基材の片面及び/又は両面に形成された本実施形態のハードコート塗膜と、を含む。ハードコート塗膜付き基材は、少なくとも基材の片面及び/又は両面に有する。
本実施形態のハードコート塗膜付き基材は、上述のように構成されているため、高い耐摩耗性と高い耐久性を有する。本実施形態のハードコート塗膜付き基材は、高いレベルでの耐摩耗性と耐汚染性を発現するため、以下に限定されないが、例えば、建材、自動車部材や電子機器や電機製品等のハードコートとして有用であり、とりわけ自動車部材用とすることが好ましい。すなわち、建材、自動車部材、電子機器、電機製品等の少なくとも一部を基材として本実施形態のハードコート塗膜が形成されていることが好ましく、自動車部材の少なくとも一部を基材として本実施形態のハードコート塗膜が形成されていることがより好ましい。
<Base material with hard coat film>
The substrate with a hard coat film according to this embodiment includes a substrate and the hard coat film of this embodiment formed on one side and/or both sides of the substrate. A substrate with a hard coat film has it on at least one side and/or both sides of the substrate.
Since the substrate with a hard coat film of the present embodiment is configured as described above, it has high abrasion resistance and high durability. Since the substrate with a hard coat film of the present embodiment exhibits a high level of wear resistance and stain resistance, it is not limited to the following, for example, hard coating materials such as building materials, automobile members, electronic devices and electrical products It is useful as a coat, and is particularly preferably used for automotive parts. That is, it is preferable that the hard coat coating film of the present embodiment is formed using at least a portion of a building material, an automobile member, an electronic device, an electrical product, or the like as a base material, and the present embodiment uses at least a portion of an automobile member as a base material. It is more preferable that a hard coat coating film having a shape is formed.

[基材]
本実施形態における基材としては、特に限定されないが、樹脂、陶器、金属、ガラス等が挙げられる。基材の形状としては、以下に限定されないが、例えば、板状、凹凸を含む形状、曲面を含む形状、中空の形状、多孔体の形状、それらの組み合わせ等が挙げられる。また、基材の種類は問わず、例えば、シート、フィルム、繊維などが挙げられる。基材は、透明性の観点から、透明樹脂及び/又はガラスを含むことが好ましく、成形性の観点から透明樹脂が好ましい。すなわち、透明樹脂を含む基材と、本実施形態の塗料組成物を含むハードコート塗膜と、を有するハードコート塗膜付き基材は、より優れた耐擦過性、成形性、耐候性を有する傾向にある。基材として用いられる透明樹脂としては、以下に限定されないが、例えば、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂が挙げられる。基材として用いられる熱可塑性樹脂としては、以下に限定されないが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ABS樹脂、塩化ビニル樹脂、メタクリル酸メチル樹脂、ナイロン、フッ素樹脂、ポリカーボネート、ポリエステル樹脂などが挙げられる。また基材として用いられる熱硬化性樹脂としては、以下に限定されないが、例えば、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ケイ素樹脂、シリコーンゴム、SBゴム、天然ゴム、熱硬化性エラストマーなどが挙げられる。
[Base material]
The base material in the present embodiment is not particularly limited, but resins, pottery, metals, glass and the like can be mentioned. Examples of the shape of the substrate include, but are not limited to, a plate shape, a shape including unevenness, a shape including curved surfaces, a hollow shape, a porous shape, and combinations thereof. Also, any type of base material can be used, and examples thereof include sheets, films, and fibers. The substrate preferably contains a transparent resin and/or glass from the viewpoint of transparency, and preferably a transparent resin from the viewpoint of moldability. That is, a substrate with a hard coat film having a substrate containing a transparent resin and a hard coat film containing the coating composition of the present embodiment has better abrasion resistance, moldability, and weather resistance. There is a tendency. Examples of the transparent resin used as the substrate include, but are not limited to, thermoplastic resins and thermosetting resins. Examples of the thermoplastic resin used as the base material include, but are not limited to, polyethylene, polypropylene, polystyrene, ABS resin, vinyl chloride resin, methyl methacrylate resin, nylon, fluororesin, polycarbonate, and polyester resin. . The thermosetting resin used as the base material is not limited to the following, but for example, phenol resin, urea resin, melamine resin, unsaturated polyester resin, epoxy resin, silicone resin, silicone rubber, SB rubber, natural rubber, A thermosetting elastomer etc. are mentioned.

[透明性]
本実施形態のハードコート塗膜付き基材の透明性は、外観変化の観点から、全光線透過率で評価することができる。本実施形態において、ハードコート塗膜付き基材の全光線透過率は、80%以上が好ましく、採光確保の観点から85%以上がより好ましく、材料越しにおける視認性確保の観点から90%以上がとりわけ好ましい。
[transparency]
The transparency of the substrate with a hard coat film of the present embodiment can be evaluated by total light transmittance from the viewpoint of change in appearance. In the present embodiment, the total light transmittance of the substrate with a hard coat film is preferably 80% or more, more preferably 85% or more from the viewpoint of ensuring daylighting, and 90% or more from the viewpoint of ensuring visibility through the material. Especially preferred.

[接着層]
本実施形態に係るハードコート塗膜付き基材は、基材とハードコート塗膜との間に、接着層をさらに有していてもよい。接着層としては、一般的に使用される接着層を用いることができ、特に限定されず、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、ゴム・エラストマーなどが挙げられ、その中でもアクリル系樹脂、アクリルウレタン系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂などが好ましい。また、上記接着層は、必要に応じて、任意の適切な添加剤を含んでもよい。添加剤としては、以下に限定されないが、例えば、架橋剤、粘着付与剤、可塑剤、顔料、染料、充填剤、老化防止剤、導電材、紫外線吸収剤、無機酸化物、光安定剤、剥離調整剤、軟化剤、界面活性剤、難燃剤、酸化防止剤などが挙げられる。架橋剤は、以下に限定されないが、例えば、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、アジリジン系架橋剤、アミン系架橋剤過酸化物系架橋剤、メラミン系架橋剤、尿素系架橋剤、金属アルコキシド系架橋剤、金属キレート系架橋剤、金属塩系架橋剤などが挙げられる。
[Adhesion layer]
The substrate with a hard coat film according to this embodiment may further have an adhesive layer between the substrate and the hard coat film. As the adhesive layer, a generally used adhesive layer can be used, and is not particularly limited. Urethane-based resins, urethane-based resins, silicone-based resins, and the like are preferred. Moreover, the adhesive layer may contain any appropriate additive as necessary. Examples of additives include, but are not limited to, cross-linking agents, tackifiers, plasticizers, pigments, dyes, fillers, anti-aging agents, conductive materials, ultraviolet absorbers, inorganic oxides, light stabilizers, and release agents. Modifiers, softeners, surfactants, flame retardants, antioxidants, and the like. Examples of cross-linking agents include, but are not limited to, isocyanate-based cross-linking agents, epoxy-based cross-linking agents, carbodiimide-based cross-linking agents, oxazoline-based cross-linking agents, aziridine-based cross-linking agents, amine-based cross-linking agents, peroxide-based cross-linking agents, and melamine-based cross-linking agents. Cross-linking agents, urea-based cross-linking agents, metal alkoxide-based cross-linking agents, metal chelate-based cross-linking agents, metal salt-based cross-linking agents and the like can be mentioned.

本実施形態において、ハードコート塗膜の少なくとも1つの表面上に機能層をさらに有してもよい。機能層としては、以下に限定されないが、例えば、反射防止層、防汚層、偏光層、衝撃吸収層などが挙げられる。 In this embodiment, a functional layer may be further provided on at least one surface of the hard coat film. Examples of functional layers include, but are not limited to, an antireflection layer, an antifouling layer, a polarizing layer, and an impact absorption layer.

<ハードコート塗膜付き基材の製造方法>
本実施形態のハードコート塗膜付き基材の製造方法は、特に限定されないが、例えば、本実施形態の塗料組成物を、前記基材に塗装し、熱処理、紫外線照射、赤外線照射などによって塗膜化することにより得ることができる。さらに、前記塗装方法としては、以下に限定されないが、例えばスプレー吹付法、フローコート法、刷毛塗法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、スクリーン印刷法、キャスティング法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法などが挙げられる。湾曲した基材に塗布する場合は、特にノズルフローコート法、ディップコート法、スプレー吹付法が好ましい。なお、前記塗装された本実施形態の塗料組成物は、好ましくは室温~250℃、より好ましくは40℃~150℃での熱処理や紫外線、赤外線照射などにより塗膜化することができる。さらに、この塗装は、すでに成型した基材だけでなく、防錆鋼板を含むプレコートメタルのように、成型加工する前にあらかじめ平板に塗装することも可能である。
<Method for producing base material with hard coat film>
The method for producing the substrate with a hard coat film of the present embodiment is not particularly limited. can be obtained by Furthermore, the coating method is not limited to the following, but includes, for example, a spraying method, a flow coating method, a brush coating method, a dip coating method, a spin coating method, a screen printing method, a casting method, a gravure printing method, a flexographic printing method, and the like. is mentioned. Nozzle flow coating, dip coating, and spraying are particularly preferred when applying to curved substrates. The coated coating composition of the present embodiment can be formed into a coating film by heat treatment at preferably room temperature to 250° C., more preferably 40° C. to 150° C., UV irradiation, or infrared irradiation. Furthermore, this coating can be applied not only to already molded substrates, but also to pre-coated flat plates before molding, such as pre-coated metal containing rust-proof steel plates.

[ハードコート塗膜の表面加工]
本実施形態のハードコート塗膜は、耐候性の観点から、表面をシリカ加工してシリカ層を形成してもよい。シリカ層の形成方法としては、特に限定されないが、具体例としては、シリコーン又はシラザンを蒸着/硬化させるPECVDによるシリカ加工、155nm紫外線照射によって表面をシリカに改質させるシリカ加工技術が挙げられる。特に、表面を劣化させることなく酸素や水蒸気を通しにくい層を作製できることから、PECVDによる表面加工が好ましい。PECVDに用いることのできるシリコーン又はシラザンは、以下に限定されないが、具体的には、オクタメチルシクロテトラシロキサン、テトラメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、ビニルメトリキシラン、ビニルメトキシシラン、ジメチルジメトキシラン、TEOS、テトラメチルジシロキサン、テトラメチルテトラビニルシクロテトラシロキサン、ヘキサメチルジシラザンなどが挙げられ、これらを1種もしくは2種以上を併用しても構わない。
[Surface treatment of hard coat film]
From the viewpoint of weather resistance, the surface of the hard coat coating film of the present embodiment may be processed with silica to form a silica layer. The method for forming the silica layer is not particularly limited, but specific examples include silica processing by PECVD in which silicone or silazane is deposited/cured, and silica processing technology in which the surface is modified into silica by irradiating 155 nm ultraviolet rays. In particular, surface processing by PECVD is preferable because a layer that is difficult to permeate oxygen and water vapor can be produced without degrading the surface. Silicones or silazanes that can be used for PECVD include, but are not limited to, octamethylcyclotetrasiloxane, tetramethylcyclotetrasiloxane, decamethylcyclopentasiloxane, hexamethyldisiloxane, vinylmethoxysilane, vinyl Methoxysilane, dimethyldimethoxysilane, TEOS, tetramethyldisiloxane, tetramethyltetravinylcyclotetrasiloxane, hexamethyldisilazane, etc., may be mentioned, and these may be used singly or in combination of two or more.

<ハードコート塗膜及びハードコート塗膜付き基材の用途>
本実施形態のハードコート塗膜及びハードコート塗膜付き基材は、優れた耐摩耗性と耐久性を有する。したがって、ハードコート塗膜及びハードコート塗膜付き基材の用途としては、特に限定されないが、例えば、建材、車両用部材や電子機器、電機製品などが挙げられる。
建材用途としては、以下に限定されないが、例えば、建設機械の窓ガラス、ビルや家屋、温室などの窓ガラス、ガレージおよびアーケードなどの屋根、照明や信号機等の照灯類、壁紙表皮材、看板、浴槽や洗面台のようなサニタリー製品、台所用建材外壁材、フローリング材、コルク材、タイル、クッションフロア、リノリウムのような内装用床材、が挙げられる。
車両用部材としては、以下に限定されないが、例えば、自動車、航空機、列車の各用途で使用される部品が挙げられる。具体的な例としては、フロント、リア、フロントドア、リアドア、リアクォーター、サンルーフ等の各ガラス、フロントバンパーやリアバンパー、スポイラー、ドアミラー、フロントグリル、エンブレムカバー、ボディー等の外装部材、センターパネル、ドアパネル、インストルメンタルパネル、センターコンソールなどの内装部材、ヘッドランプやリアランプ等のランプ類の部材、車載カメラ用レンズ部材、照明用カバー、加飾フィルム、さらには種々のガラス代替部材が挙げられる。
電子機器や電機製品としては、以下に限定されないが、例えば、携帯電話、携帯情報端末、パソコン、携帯ゲーム機、OA機器、太陽電池、フラットパネルディスプレイ、タッチパネル、DVDやブルーレイディスク等の光ディスク、偏光板や光学フィルター、レンズ、プリズム、光ファイバー等の光学部品、反射防止フィルムや配向フィルム、偏光フィルム、位相差フィルム等の光学フィルム等が好ましく挙げられる。
本実施形態のハードコート塗膜及びハードコート塗膜付き基材は、上記の他、機械部品や農業資材、漁業資材、搬送容器、包装容器、遊戯具および雑貨など、様々な領域への適用が可能である。
<Uses of the hard coat film and the substrate with the hard coat film>
The hard coat film and the substrate with the hard coat film of the present embodiment have excellent abrasion resistance and durability. Therefore, applications of the hard coat film and the base material with the hard coat film are not particularly limited, but examples thereof include building materials, vehicle members, electronic devices, and electric products.
Examples of building material applications include, but are not limited to, window glass for construction machinery, window glass for buildings, houses, greenhouses, etc., roofs for garages and arcades, lights such as lighting and traffic lights, wallpaper surface materials, and signboards. , sanitary products such as bathtubs and washbasins, exterior wall materials for kitchen building materials, flooring materials, cork materials, tiles, cushion floors, and interior floor materials such as linoleum.
Examples of vehicle members include, but are not limited to, parts used in automobiles, aircraft, and trains. Specific examples include front, rear, front door, rear door, rear quarter, sunroof glass, front and rear bumpers, spoilers, door mirrors, front grills, emblem covers, exterior parts such as the body, center panels, door panels, Examples include interior members such as instrument panels and center consoles, lamp members such as headlamps and rear lamps, lens members for vehicle-mounted cameras, lighting covers, decorative films, and various glass replacement members.
Electronic devices and electrical products are not limited to the following, but for example, mobile phones, personal digital assistants, personal computers, portable game machines, OA equipment, solar cells, flat panel displays, touch panels, optical discs such as DVDs and Blu-ray discs, polarized light Optical parts such as plates, optical filters, lenses, prisms, and optical fibers, and optical films such as antireflection films, oriented films, polarizing films, and retardation films are preferred.
In addition to the above, the hard coat coating film and the substrate with the hard coat coating film of the present embodiment can be applied to various fields such as machine parts, agricultural materials, fishing materials, transport containers, packaging containers, playground equipment and miscellaneous goods. It is possible.

以下、本実施形態について、具体的な実施例及び比較例を挙げて説明するが、本実施形態はこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, the present embodiment will be described with specific examples and comparative examples, but the present embodiment is not limited to these.

(1)厚みの測定
各層の厚みは、大塚電子株式会社製反射分光膜厚計(品番:FE-3000)を用いて測定した。
(1) Measurement of thickness The thickness of each layer was measured using a reflection spectroscopic film thickness meter (product number: FE-3000) manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.

(2)重合体ナノ粒子(A)の平均粒子径
後述する方法により得られた重合体ナノ粒子(A)水分散体を用いて大塚電子株式会社製動的光散乱式粒度分布測定装置(品番:ELSZ-1000)によりキュムラント粒子径を測定し、重合体ナノ粒子(A)の平均粒子径とした。
(2) Average particle size of polymer nanoparticles (A) Using the polymer nanoparticles (A) aqueous dispersion obtained by the method described later, a dynamic light scattering particle size distribution analyzer (product number : ELSZ-1000) was used as the average particle size of the polymer nanoparticles (A).

(3)無機酸化物(D)の一次平均粒子径
透過型顕微鏡写真を用いて50,000~100,000倍に拡大して観察し、粒子として100~200個の無機酸化物が写るように撮影して、その無機酸化物粒子の長径及び短径の平均値を測定し、その値を無機酸化物(D)の一次平均粒子径とした。
(3) Primary average particle size of inorganic oxide (D) Observe at 50,000 to 100,000 times magnification using a transmission microscope photograph, so that 100 to 200 inorganic oxide particles appear. A photograph was taken, and the average value of the major axis and minor axis of the inorganic oxide particles was measured, and the value was defined as the primary average particle size of the inorganic oxide (D).

(4)塗料組成物に対する加水分解性珪素化合物(b)の珪素含有量
塗料組成物に対する加水分解性珪素化合物(b)の珪素含有量は、後述する塗料組成物調製時の各原料の仕込み量から、下記式(3)、(4)を用いて算出した。なお、珪素原子量は28.0855として、加水分解性珪素化合物(bX)の珪素含有量を算出した。
[加水分解性珪素化合物(bX)の珪素含有量] =
[珪素原子量]×[bXの珪素原子の個数] / [bXの分子量] 式(3)
(4) Silicon content of hydrolyzable silicon compound (b) in coating composition was calculated using the following formulas (3) and (4). The silicon content of the hydrolyzable silicon compound (bX) was calculated assuming that the silicon atomic weight was 28.0855.
[Silicon content of hydrolyzable silicon compound (bX)] =
[Silicon atomic weight]×[Number of silicon atoms in bX]/[Molecular weight of bX] Formula (3)

Figure 2023066032000002
Figure 2023066032000002

(5)塗料組成物の固形分濃度及び固形分濃度100質量%に対する加水分解性珪素化合物(b)の含有量
塗料組成物の固形分濃度は、塗料組成物の全質量と、当該組成物を乾燥させて得られた不揮発性成分の質量との比より算出した。
次いで、固形分濃度100質量%に対する加水分解性珪素化合物(b)の含有量は、上記のようにして算出される、不揮発性成分の質量と、加水分解性珪素化合物(b)の含有量との比から算出した。かかる計算において、加水分解性珪素化合物(b)の含有量は、完全加水分解縮合換算重量とした。ここで、完全加水分解縮合換算重量は、仕込みに用いた加水分解性珪素化合物の加水分解性基が100%加水分解してSiOH基となり、さらに完全に縮合してシロキサンになった場合の重量とした。
(5) Solid content concentration of coating composition and content of hydrolyzable silicon compound (b) with respect to solid content concentration of 100% by mass It was calculated from the ratio to the mass of the non-volatile component obtained by drying.
Next, the content of the hydrolyzable silicon compound (b) with respect to a solid content concentration of 100% by mass is calculated by combining the mass of the non-volatile component and the content of the hydrolyzable silicon compound (b) as described above. calculated from the ratio of In such calculations, the content of the hydrolyzable silicon compound (b) was the weight in terms of complete hydrolysis and condensation. Here, the weight converted to complete hydrolysis and condensation is the weight when the hydrolyzable groups of the hydrolyzable silicon compound used in the preparation are 100% hydrolyzed to form SiOH groups, which are then completely condensed to form siloxane. bottom.

(6)ハードコート塗膜のマルテンス硬度HMの測定
フィッシャー・インストルメンツ社製フィッシャースコープ(品番:HM2000S)を用いた押し込み試験(試験条件;圧子:ビッカース四角錘ダイヤモンド圧子、荷重の増加条件:2mN/20sec、荷重の減少条件:2mN/20sec)により微小硬度を測定し、ISO14577-1準拠のインデンテーション試験法に基づき、ハードコート塗膜のマルテンス硬度HMを測定した。
(6) Measurement of Martens hardness HM of hard coat coating Indentation test using Fisher Scope (product number: HM2000S) manufactured by Fisher Instruments (test conditions; indenter: Vickers square pyramid diamond indenter, load increase condition: 2 mN / 20 sec, load decreasing condition: 2 mN/20 sec) to measure the microhardness, and measure the Martens hardness HM of the hard coat film based on the indentation test method in accordance with ISO 14577-1.

(7)ハードコート塗膜の弾性回復率ηITの測定
フィッシャー・インストルメンツ社製フィッシャースコープ(品番:HM2000S)を用いた押し込み試験(試験条件;圧子:ビッカース四角錘ダイヤモンド圧子、荷重の増加条件:2mN/20sec、荷重の減少条件:2mN/20sec)によりハードコート塗膜の微小硬度を測定し、ISO14577-1準拠のインデンテーション試験法に基づき、くぼみの全機械的仕事量Wtotalに対するくぼみの弾性戻り変形仕事量Welastの比、すなわち、Welast/Wtotalの値をハードコート塗膜の弾性回復率ηITとして測定した。
(7) Measurement of elastic recovery rate η IT of hard coat coating Indentation test using Fisher Scope (product number: HM2000S) manufactured by Fisher Instruments (test conditions; indenter: Vickers square pyramid diamond indenter, load increasing conditions: 2 mN / 20 sec, load reduction condition: 2 mN / 20 sec) to measure the microhardness of the hard coat coating film, and based on the indentation test method compliant with ISO 14577-1, the elasticity of the dents relative to the total mechanical work load W total of the dents The ratio of the return deformation work W elast , that is, the value of W elast /W total was measured as the elastic recovery rate η IT of the hard coat coating film.

(8)ハードコート塗膜の耐摩耗性の評価
ハードコート塗膜の耐摩耗性の評価は、安田精機株式会社製テーバー式アブレーションテスター(No.101)を用い、ASTM D1044の規格に準拠して行った。すなわち、摩耗輪CS-10F、及び荷重500gの条件でテーバー摩耗試験を実施し、当該試験前のヘイズ及び回転数1000回におけるヘイズを、各々、日本電色工業株式会社製濁度計(品番:NDH5000SP)を用いて、JIS R3212に規定される方法により測定し、回転数1000回におけるヘイズと試験前のヘイズとの差をとることによって耐摩耗性を下記のように評価した。
A:ヘイズ差が2以下、
B:ヘイズ差が2超4以下、
B’:ヘイズ差が4超10以下、
C:ヘイズ差が10超30以下
D:ヘイズ差が30超
(8) Evaluation of abrasion resistance of hard coat coating The abrasion resistance of the hard coat coating is evaluated using a Taber abrasion tester (No. 101) manufactured by Yasuda Seiki Co., Ltd., in accordance with ASTM D1044 standards. gone. That is, a Taber abrasion test was performed under the conditions of an abrasion wheel CS-10F and a load of 500 g, and the haze before the test and the haze at 1000 rotations were measured using a turbidity meter manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. (product number: NDH5000SP) was measured by the method specified in JIS R3212, and the difference between the haze at 1000 rotations and the haze before the test was evaluated as follows.
A: haze difference is 2 or less,
B: Haze difference is more than 2 and 4 or less,
B': Haze difference is more than 4 and 10 or less,
C: Haze difference is more than 10 and 30 or less D: Haze difference is more than 30

(9)成膜性の評価
成膜性は、ハードコート塗膜を成膜した後に塗膜にクラックが発生しているか目視で確認し、下記のように評価した。
A:外観良好
B:一部にクラックが発生
C:塗膜全面にクラックが発生
(9) Evaluation of Film Formability Film formability was evaluated as follows by visually confirming whether cracks occurred in the coating film after forming the hard coat coating film.
A: Appearance is good B: Cracks occur in part C: Cracks occur all over the coating film

(10)貯蔵安定性の評価
貯蔵安定性は、下記のように塗料がゲル化するまでの時間で評価した。
A:24時間超
B:8時間超24時間以下
C:5時間以上8時間以下
D:5時間未満
(10) Evaluation of storage stability Storage stability was evaluated by the time until the paint gelled as described below.
A: More than 24 hours B: More than 8 hours and 24 hours or less C: 5 hours or more and 8 hours or less D: Less than 5 hours

(11)透明性の評価
ハードコート塗膜付き基材の透明性は、日本電色工業株式会社製濁度計(品番:NDH5000SP)を用いて全光線透過率を測定し、下記のように評価した。
A:90%以上、
B:80%以上90%未満、
C:80%未満
(11) Evaluation of transparency The transparency of the substrate with a hard coat film is measured by measuring the total light transmittance using a turbidity meter (product number: NDH5000SP) manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd., and evaluated as follows. bottom.
A: 90% or more,
B: 80% or more and less than 90%,
C: less than 80%

(12)ハードコート塗膜の初期密着性の測定
ハードコート塗膜の初期密着性は、テープ(ニチバン社製クロスカット試験・碁盤目試験準拠テープ)をハードコート塗膜付き基材のハードコート塗膜側に貼り付け、剥がした際にハードコート塗膜が接着層付き基材上に保持されるかで評価した。
(12) Measurement of initial adhesion of hard coat coating film It was evaluated whether or not the hard coat film was retained on the base material with the adhesive layer when it was attached to the film side and peeled off.

(13)重合体ナノ粒子(A)のマルテンス硬度HMA及び弾性回復率ηITAの測定
重合体ナノ粒子(A)のマルテンス硬度HMAは、重合体ナノ粒子(A)の水分散体を、バーコーターを用いて膜厚が5μmになるようにガラス基材(材質:白板ガラス、厚み:2mm)上に塗布し、130℃1.5時間かけて乾燥することにより、得られた塗膜を用いて上記(4)と同様に測定した。測定は、フィッシャー・インストルメンツ社製フィッシャースコープ(品番:HM2000S)を用いた押し込み試験(試験条件;圧子:ビッカース四角錘ダイヤモンド圧子、荷重の増加条件:2mN/20sec、荷重の減少条件:2mN/20sec)により微小硬度を測定し、ISO14577-1準拠のインデンテーション試験法に基づき、重合体ナノ粒子(A)のマルテンス硬度HMAを測定した。また、上記(5)と同様に弾性回復率ηITA(=Welast/Wtotal)を計測した。
(13) Measurement of Martens hardness HM A and elastic recovery rate η ITA of polymer nanoparticles (A) Coated on a glass substrate (material: white plate glass, thickness: 2 mm) using a bar coater so that the film thickness is 5 μm, and dried at 130 ° C. for 1.5 hours to obtain a coating film. and measured in the same manner as in (4) above. The measurement is an indentation test using a Fisher Scope (product number: HM2000S) manufactured by Fisher Instruments (test conditions; indenter: Vickers square pyramid diamond indenter, load increase condition: 2 mN / 20 sec, load decrease condition: 2 mN / 20 sec ), and the Martens hardness HM A of the polymer nanoparticles (A) was measured based on the indentation test method conforming to ISO 14577-1. In addition, the elastic recovery rate η ITA (=W elast /W total ) was measured in the same manner as in (5) above.

(14)重合体ナノ粒子(A)中の加水分解性珪素化合物(a)の含有量
重合体ナノ粒子(A)中の加水分解性珪素化合物(a)の含有量は、後述する重合体ナノ粒子(A)水分散体調製時の全仕込み量から水、ドデシルベンゼンスルホン酸、過硫酸アンモニウムを除いた重量中の完全加水分解縮合換算重量の割合から算出した。ここで、完全加水分解縮合換算重量は、仕込みに用いた加水分解性珪素化合物の加水分解性基が100%加水分解してSiOH基となり、さらに完全に縮合してシロキサンになった場合の重量とした。
(14) Content of hydrolyzable silicon compound (a) in polymer nanoparticles (A) The content of hydrolyzable silicon compound (a) in polymer nanoparticles (A) is Particles (A) It was calculated from the ratio of the weight converted to complete hydrolysis and condensation to the total weight of water, dodecylbenzenesulfonic acid and ammonium persulfate removed from the total amount charged when preparing the aqueous dispersion of particles (A). Here, the weight converted to complete hydrolysis and condensation is the weight when the hydrolyzable groups of the hydrolyzable silicon compound used in the preparation are 100% hydrolyzed to form SiOH groups, which are then completely condensed to form siloxane. bottom.

(15)成分(B’)のマルテンス硬度HMB'及び弾性回復率ηITB'の測定
成分(B’)のマルテンス硬度HMB'は、成分(B’)を固形分濃度8質量%として水/エタノール/酢酸(組成比77質量%/20質量%/3質量%)へ溶解又は分散させ、得られた溶液はバーコーターを用いて膜厚が5μmになるようにガラス基材(材質:白板ガラス、厚み:2mm)上に塗布し、130℃で1.5時間かけて乾燥することにより、得られた塗膜を用いて測定した。測定は、フィッシャー・インストルメンツ社製フィッシャースコープ(品番:HM2000S)を用いた押し込み試験(試験条件;圧子:ビッカース四角錘ダイヤモンド圧子、荷重の増加条件:2mN/20sec、荷重の減少条件:2mN/20sec)により微小硬度を測定し、ISO14577-1準拠のインデンテーション試験法に基づき、HMB'及びηITB'(=Welast/Wtotal)を計測した。成分(B)は、対応する成分(B’)の加水分解縮合物に該当することから、上記のようにして測定された成分(B’)のマルテンス硬度HMB'及び弾性回復率ηITB'の値は、それぞれ、マトリクス成分(B)のマルテンス硬度HMB及び弾性回復率ηITBによく一致するものとしてマルテンス硬度HMB及び弾性回復率ηITBの値を決定した。
(15) Measurement of Martens hardness HM B ' and elastic recovery rate η ITB' of component ( B ') / ethanol / acetic acid (composition ratio 77% by mass / 20% by mass / 3% by mass), and the resulting solution is coated with a glass substrate (material: white plate) so that the film thickness is 5 μm using a bar coater Glass, thickness: 2 mm), dried at 130° C. for 1.5 hours, and measured using the obtained coating film. The measurement is an indentation test using a Fisher Scope (product number: HM2000S) manufactured by Fisher Instruments (test conditions; indenter: Vickers square pyramid diamond indenter, load increase condition: 2 mN / 20 sec, load decrease condition: 2 mN / 20 sec ), and HM B′ and η ITB′ (=W elast /W total ) were measured based on the indentation test method conforming to ISO 14577-1. Since the component (B) corresponds to the hydrolysis condensation product of the corresponding component (B'), the Martens hardness HM B' and the elastic recovery rate η ITB' of the component (B') measured as described above The values of Martens hardness HM B and elastic recovery η ITB were determined as well corresponding to the Martens hardness HM B and elastic recovery η ITB of the matrix component (B), respectively.

[接着層組成液の調製]
<接着層(Z-1)組成液>
E2050S水分散液(旭化成株式会社製、固形分濃度46%、最低造膜温度55℃)15g、水分散コロイダルシリカ「スノーテックスC」(商品名、日産化学工業株式会社製、固形分20質量%、一次平均粒子径15nm、最低造膜温度150℃超)14g、遮光剤としてTinuvin400(商品名、BASFジャパン株式会社製)2.1g、光安定剤としてTinuvin123(商品名、BASFジャパン株式会社製)0.1g、水33g、エタノール35gを室温条件下で混合し、接着層(Z-1)組成液を得た。接着層(Z-1)組成液の固形分濃度は12質量%、各成分の固形分比率は、E2050S/スノーテックスC/Tinuvin400/Tinuvin123=100/40/30/2であった。
[Preparation of adhesive layer composition liquid]
<Adhesive layer (Z-1) composition liquid>
E2050S aqueous dispersion (manufactured by Asahi Kasei Corporation, solid content concentration 46%, minimum film formation temperature 55 ° C.) 15 g, water-dispersed colloidal silica “Snowtex C” (trade name, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., solid content 20% by mass , Primary average particle diameter 15 nm, minimum film formation temperature over 150 ° C.) 14 g, Tinuvin 400 as a light shielding agent (trade name, manufactured by BASF Japan Ltd.) 2.1 g, Tinuvin 123 as a light stabilizer (trade name, manufactured by BASF Japan Ltd.) 0.1 g, 33 g of water, and 35 g of ethanol were mixed at room temperature to obtain an adhesive layer (Z-1) composition liquid. The solid content concentration of the adhesive layer (Z-1) composition liquid was 12% by mass, and the solid content ratio of each component was E2050S/Snowtex C/Tinuvin400/Tinuvin123=100/40/30/2.

<複合体粒子(FG-1)水分散体>
還流冷却器、滴下槽、温度計及び攪拌装置を有する反応器で、イオン交換水960g、無機酸化物(G)として水分散コロイダルシリカ「スノーテックスPSSO」(商品名、日産化学工業株式会社製、固形分15質量%)778g、10%ドデシルベンゼンスルホン酸水溶液22g、2%過硫酸アンモニウム水溶液25g、アクリル酸ブチル45g、メタクリル酸2-ヒドロキシエチル45g、ジエチルアクリルアミド23g、アクリル酸1g、反応性乳化剤(商品名「アデカリアソープSR-1025」、(株)ADEKA製、固形分25%水溶液)3gを用いて、80℃の環境下で一般的な乳化重合の方法で重合を行った。重合後、25%アンモニア水溶液でpH9に調整し、100メッシュの金網で濾過し、複合体粒子(FG-1)の水分散体を得た。得られた複合体粒子(FG-1)における接着性エマルション粒子(F)と無機酸化物(G)の質量比(接着性エマルション粒子(F)/無機酸化物(G))は1/1であり、その平均粒子径は80nmであり、固形分は12質量%であった。
<Composite Particle (FG-1) Aqueous Dispersion>
In a reactor equipped with a reflux condenser, a dropping tank, a thermometer and a stirring device, 960 g of ion-exchanged water and water-dispersed colloidal silica "Snowtex PSSO" (trade name, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) as an inorganic oxide (G) were Solid content 15% by mass) 778 g, 10% dodecylbenzenesulfonic acid aqueous solution 22 g, 2% ammonium persulfate aqueous solution 25 g, butyl acrylate 45 g, 2-hydroxyethyl methacrylate 45 g, diethylacrylamide 23 g, acrylic acid 1 g, reactive emulsifier (product Using 3 g of "Adekari Soap SR-1025", manufactured by ADEKA Co., Ltd., 25% solid content aqueous solution), polymerization was carried out in an environment of 80° C. by a general emulsion polymerization method. After the polymerization, the pH was adjusted to 9 with a 25% aqueous ammonia solution and filtered through a 100-mesh wire mesh to obtain an aqueous dispersion of composite particles (FG-1). The mass ratio of the adhesive emulsion particles (F) and the inorganic oxide (G) in the obtained composite particles (FG-1) (adhesive emulsion particles (F)/inorganic oxide (G)) was 1/1. The average particle size was 80 nm, and the solid content was 12% by mass.

<接着層(Z-2)組成液>
前述の複合体粒子(FG-1)218.8g、硬化剤としてポリイソシアネートA(旭化成(株)製、WT30-100)、遮光剤としてTinuvin400(商品名、BASFジャパン株式会社製)2.1g、光安定剤としてTinuvin123(商品名、BASFジャパン株式会社製)0.1g、水50g、エタノール60gを室温条件下で混合し、接着層(Z-2)組成液を得た。接着層(Z-2)組成液の固形分濃度は10質量%、各成分の固形分比率は、FG-1/Tinuvin400/Tinuvin123/ポリイソシアネートA=200/16/3/40であった。
<Adhesive layer (Z-2) composition liquid>
218.8 g of the composite particles (FG-1) described above, polyisocyanate A (WT30-100, manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd.) as a curing agent, Tinuvin 400 (trade name, manufactured by BASF Japan Ltd.) as a light shielding agent, 2.1 g, 0.1 g of Tinuvin 123 (trade name, manufactured by BASF Japan Ltd.) as a light stabilizer, 50 g of water, and 60 g of ethanol were mixed at room temperature to obtain an adhesive layer (Z-2) composition liquid. The solid content concentration of the adhesive layer (Z-2) composition liquid was 10% by mass, and the solid content ratio of each component was FG-1/Tinuvin400/Tinuvin123/polyisocyanate A=200/16/3/40.

[接着層付き基材の製造]
<接着層付き基材P1>
以下のようにして、ポリカーボネート基材(タキロン株式会社製、品番1600、厚み:2mm)の片側の表面に接着層を形成した。すなわち、接着層(Z-1)組成液を、バーコーターを用いてポリカーボネート基材上に塗布した。次いで、塗布液を130℃で1時間乾燥し、膜厚5.0μmの接着層をポリカーボネート基材上に形成した。このようにして接着層付き基材P1を得た。
[Production of substrate with adhesive layer]
<Base material P1 with adhesive layer>
An adhesive layer was formed on the surface of one side of a polycarbonate substrate (manufactured by Takiron Co., Ltd., product number 1600, thickness: 2 mm) in the following manner. That is, the adhesive layer (Z-1) composition liquid was applied onto a polycarbonate substrate using a bar coater. Then, the coating liquid was dried at 130° C. for 1 hour to form an adhesive layer having a film thickness of 5.0 μm on the polycarbonate substrate. Thus, a substrate P1 with an adhesive layer was obtained.

<接着層付き基材P2>
接着層(Z-1)組成液の代わりに接着層(Z-2)組成液を用いた以外は、接着層付き基材P1の製造と同様にして接着層付き基材P2を得た。
<Base material P2 with adhesive layer>
A substrate P2 with an adhesive layer was obtained in the same manner as the substrate P1 with an adhesive layer, except that the adhesive layer (Z-2) composition liquid was used instead of the adhesive layer (Z-1) composition liquid.

〔重合体ナノ粒子(A)水分散体の調製〕
後述する実施例において用いた重合体ナノ粒子(A)水分散体を以下のとおりに合成した。
[Preparation of polymer nanoparticles (A) aqueous dispersion]
Polymer nanoparticles (A) aqueous dispersion used in the examples described later were synthesized as follows.

<重合体ナノ粒子(A-1)水分散体>
還流冷却器、滴下槽、温度計及び攪拌装置を有する反応器で、イオン交換水750g、10%ドデシルベンゼンスルホン酸水溶液45g、メチルトリメトキシシラン(商品名 「KBM13」、信越化学工業株式会社製)105g、フェニルトリメトキシシラン(商品名 「KBM103」、信越化学工業株式会社製)23g、テトラエトキシシラン(商品名 「KBE04」、信越化学工業株式会社製)27gを用いて、50℃の環境下で一般的な乳化重合の方法で重合を行った。重合後、温度を80℃とした後、更に2%過硫酸アンモニウム水溶液43g、アクリル酸ブチル11g、ジエチルアクリルアミド12g、アクリル酸1g、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(商品名 「KBM503」、信越化学工業株式会社製)1gを用いて、一般的な乳化重合の方法で重合を行い、100メッシュの金網で濾過し、重合体ナノ粒子(A-1)の水分散体を得た。得られた重合体ナノ粒子(A-1)はコアシェル構造を有するものであり、その平均粒子径は60nmであり、固形分は11.8質量%であった。
<Polymer nanoparticles (A-1) aqueous dispersion>
A reactor equipped with a reflux condenser, a dropping tank, a thermometer, and a stirrer was charged with 750 g of ion-exchanged water, 45 g of a 10% dodecylbenzenesulfonic acid aqueous solution, and methyltrimethoxysilane (trade name “KBM13”, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.). 105 g, 23 g of phenyltrimethoxysilane (trade name “KBM103”, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), and 27 g of tetraethoxysilane (trade name “KBE04”, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) were used in an environment of 50 ° C. Polymerization was carried out by a general emulsion polymerization method. After polymerization, after the temperature was set to 80° C., 43 g of a 2% aqueous ammonium persulfate solution, 11 g of butyl acrylate, 12 g of diethylacrylamide, 1 g of acrylic acid, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (trade name “KBM503”, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Co., Ltd.) was used to perform polymerization by a general emulsion polymerization method, followed by filtration through a 100-mesh wire mesh to obtain an aqueous dispersion of polymer nanoparticles (A-1). The obtained polymer nanoparticles (A-1) had a core-shell structure, an average particle diameter of 60 nm, and a solid content of 11.8% by mass.

<重合体ナノ粒子(A-2)水分散体>
還流冷却器、滴下槽、温度計及び攪拌装置を有する反応器で、イオン交換水1500g、10%ドデシルベンゼンスルホン酸水溶液45g、メチルトリメトキシシラン105g、フェニルトリメトキシシラン23g、テトラエトキシシラン27gを用いて、50℃の環境下で一般的な乳化重合の方法で重合を行った。重合後、温度を80℃とした後、更に2%過硫酸アンモニウム水溶液43g、アクリル酸ブチル11g、ジエチルアクリルアミド12g、アクリル酸1g、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン1g、RUVA-93(商品名、大塚化学株式会社製)2gを用いて、一般的な乳化重合の方法で重合を行い、100メッシュの金網で濾過し、重合体ナノ粒子(A-2)の水分散体を得た。得られた重合体ナノ粒子(A-2)はコアシェル構造を有するものであり、その平均粒子径は55nmであり、固形分は6.3質量%であった。
<Polymer nanoparticles (A-2) aqueous dispersion>
In a reactor equipped with a reflux condenser, a dropping tank, a thermometer and a stirring device, 1500 g of ion-exchanged water, 45 g of 10% dodecylbenzenesulfonic acid aqueous solution, 105 g of methyltrimethoxysilane, 23 g of phenyltrimethoxysilane and 27 g of tetraethoxysilane were used. Then, polymerization was carried out by a general emulsion polymerization method in an environment of 50°C. After the polymerization, after the temperature was raised to 80° C., 43 g of a 2% aqueous solution of ammonium persulfate, 11 g of butyl acrylate, 12 g of diethylacrylamide, 1 g of acrylic acid, 1 g of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, RUVA-93 (trade name, Otsuka (manufactured by Kagaku Co., Ltd.), polymerization was performed by a general emulsion polymerization method, and filtration was performed through a 100-mesh wire mesh to obtain an aqueous dispersion of polymer nanoparticles (A-2). The resulting polymer nanoparticles (A-2) had a core-shell structure, an average particle size of 55 nm, and a solid content of 6.3% by mass.

<重合体ナノ粒子(A-3)水分散体>
還流冷却器、滴下槽、温度計及び攪拌装置を有する反応器で、イオン交換水1500g、10%ドデシルベンゼンスルホン酸水溶液45g、メチルトリメトキシシラン105g、フェニルトリメトキシシラン23g、テトラエトキシシラン27gを用いて、50℃の環境下で一般的な乳化重合の方法で重合を行った。重合後、温度を80℃とした後、更に2%過硫酸アンモニウム水溶液43g、アクリル酸ブチル24g、アクリル酸1g、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン1gを用いて、一般的な乳化重合の方法で重合を行い、100メッシュの金網で濾過し、重合体ナノ粒子(A-3)の水分散体を得た。得られた重合体ナノ粒子(A-3)はコアシェル構造を有するものであり、その平均粒子径は57nmであり、固形分は6.3質量%であった。
<Polymer nanoparticles (A-3) aqueous dispersion>
In a reactor equipped with a reflux condenser, a dropping tank, a thermometer and a stirring device, 1500 g of ion-exchanged water, 45 g of 10% dodecylbenzenesulfonic acid aqueous solution, 105 g of methyltrimethoxysilane, 23 g of phenyltrimethoxysilane and 27 g of tetraethoxysilane were used. Then, polymerization was carried out by a general emulsion polymerization method in an environment of 50°C. After the polymerization, the temperature was adjusted to 80° C., and then 43 g of a 2% aqueous ammonium persulfate solution, 24 g of butyl acrylate, 1 g of acrylic acid, and 1 g of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane were used to polymerize by a general emulsion polymerization method. and filtered through a 100-mesh wire mesh to obtain an aqueous dispersion of polymer nanoparticles (A-3). The resulting polymer nanoparticles (A-3) had a core-shell structure, an average particle size of 57 nm, and a solid content of 6.3% by mass.

<重合体ナノ粒子(A-4)水分散体>
還流冷却器、滴下槽、温度計及び攪拌装置を有する反応器で、イオン交換水1500g、10%ドデシルベンゼンスルホン酸水溶液45g、ジメチルジメトキシシラン44g、フェニルトリメトキシシラン27g、を用いて、50℃の環境下で一般的な乳化重合の方法で重合を行った。重合後、温度を80℃とした後、更に2%過硫酸アンモニウム水溶液43g、アクリル酸ブチル35g、ジエチルアクリルアミド70g、アクリル酸3g、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン3g、テトラエトキシシラン89g、フェニルトリメトキシシラン38gを用いて、一般的な乳化重合の方法で重合を行い、100メッシュの金網で濾過し、重合体ナノ粒子(A-4)の水分散体を得た。得られた重合体ナノ粒子(A-4)はコアシェル構造を有するものであり、その平均粒子径は70nmであり、固形分は14質量%であった。
<Polymer nanoparticles (A-4) aqueous dispersion>
In a reactor equipped with a reflux condenser, dropping tank, thermometer and stirrer, 1500 g of ion-exchanged water, 45 g of 10% dodecylbenzenesulfonic acid aqueous solution, 44 g of dimethyldimethoxysilane, and 27 g of phenyltrimethoxysilane were added to the temperature of 50°C. Polymerization was carried out by a general emulsion polymerization method under the environment. After polymerization, the temperature was raised to 80° C., and then 43 g of a 2% aqueous ammonium persulfate solution, 35 g of butyl acrylate, 70 g of diethylacrylamide, 3 g of acrylic acid, 3 g of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 89 g of tetraethoxysilane, and phenyltrimethoxy. Using 38 g of silane, polymerization was carried out by a general emulsion polymerization method and filtered through a 100-mesh wire mesh to obtain an aqueous dispersion of polymer nanoparticles (A-4). The obtained polymer nanoparticles (A-4) had a core-shell structure, an average particle diameter of 70 nm, and a solid content of 14% by mass.

[マトリクス原料成分(B’)コーティング組成液の調製]
後述する実施例において用いたマトリクス原料成分(B’)コーティング組成液を以下のとおりに調製した。
[Preparation of matrix raw material component (B′) coating composition liquid]
A matrix raw material component (B′) coating composition liquid used in the examples described later was prepared as follows.

<マトリクス原料成分(B’-1)コーティング組成液>
加水分解性珪素化合物(b)として、トリス-(トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート(商品名 「KBM9659」、信越化学工業株式会社製、分子量615.86、表中「KBM9659」と記載(以下同じ))90.44g、1,2-ビス(トリエトキシシリル)エタン(商品名「DynasylanR BTSE」、Evonik社製、分子量354.59、表中「BTSE」と記載(以下同じ))26.82g、無機酸化物(D)として水分散コロイダルシリカ「スノーテックスOXS」(商品名、日産化学工業株式会社製、固形分10質量%、平均粒子径5nm、表中「STOXS」と記載(以下同じ))100.00gを室温条件下で混合し、マトリクス原料成分(B’-1)のコーティング組成液を得た。
<Matrix raw material component (B'-1) coating composition liquid>
As the hydrolyzable silicon compound (b), tris-(trimethoxysilylpropyl) isocyanurate (trade name “KBM9659”, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., molecular weight 615.86, described as “KBM9659” in the table (same below) ) 90.44 g, 1,2-bis(triethoxysilyl) ethane (trade name “Dynasylan® BTSE”, manufactured by Evonik, molecular weight 354.59, described as “BTSE” in the table (hereinafter the same)) 26.82 g, inorganic Water-dispersed colloidal silica “Snowtex OXS” (trade name, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., solid content 10% by mass, average particle size 5 nm, described as “STOXS” in the table (hereinafter the same)) 100 as the oxide (D) 00 g were mixed at room temperature to obtain a coating composition liquid of matrix raw material component (B'-1).

<マトリクス原料成分(B’-2)コーティング組成液>
加水分解性珪素化合物(b)として、トリス-(トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート90.44g、1,2-ビス(トリエトキシシリル)エタン13.41g、無機酸化物(D)として水分散コロイダルシリカ「スノーテックスOXS」130.00g、水分散酸化セリウムゾル「ニードラールB-10」(商品名、多木化学株式会社製、平均粒子径8nm、固形分10質量%、表中「B-10」と記載(以下同じ))20.00gを室温条件下で混合し、マトリクス原料成分(B’-1)のコーティング組成液を得た。
<Matrix raw material component (B'-2) coating composition liquid>
90.44 g of tris-(trimethoxysilylpropyl)isocyanurate and 13.41 g of 1,2-bis(triethoxysilyl)ethane as hydrolyzable silicon compound (b); water-dispersed colloidal silica as inorganic oxide (D) "Snowtex OXS" 130.00 g, water-dispersed cerium oxide sol "Needral B-10" (trade name, manufactured by Taki Chemical Co., Ltd., average particle diameter 8 nm, solid content 10% by mass, described as "B-10" in the table (the same shall apply hereinafter)) were mixed at room temperature to obtain a coating composition liquid of the matrix raw material component (B'-1).

<マトリクス原料成分(B’-3)コーティング組成液>
加水分解性珪素化合物(b)として、メチルトリメトキシシラン(商品名 「KBM13」、信越化学工業株式会社製、分子量136.22、表中「KBM13」と記載(以下同じ))10.14g、1,2-ビス(トリエトキシシリル)エタン13.41g、トリス-(トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート82.91g、無機酸化物(D)として水分散コロイダルシリカ「スノーテックスOXS」150.00gを室温条件下で混合し、マトリクス原料成分(B’-3)のコーティング組成液を得た。
<Matrix raw material component (B'-3) coating composition liquid>
As the hydrolyzable silicon compound (b), methyltrimethoxysilane (trade name “KBM13”, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., molecular weight 136.22, described as “KBM13” in the table (hereinafter the same)) 10.14 g, 1 , 2-bis(triethoxysilyl)ethane 13.41 g, tris-(trimethoxysilylpropyl) isocyanurate 82.91 g, and water-dispersed colloidal silica "Snowtex OXS" 150.00 g as inorganic oxide (D) under room temperature conditions. By mixing below, a coating composition liquid of matrix raw material component (B'-3) was obtained.

<マトリクス原料成分(B’-4)コーティング組成液>
加水分解性珪素化合物(b)として、ジメチルジメトキシシラン(商品名 「KBM22」、信越化学工業株式会社製、分子量120.22、表中「KBM22」と記載(以下同じ))8.11g、トリス-(トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート90.44g、無機酸化物(D)として水分散コロイダルシリカ「スノーテックスOXS」150.00gを室温条件下で混合し、マトリクス原料成分(B’-4)のコーティング組成液を得た。
<Matrix raw material component (B'-4) coating composition liquid>
As the hydrolyzable silicon compound (b), dimethyldimethoxysilane (trade name “KBM22”, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., molecular weight 120.22, described as “KBM22” in the table (same below)) 8.11 g, Tris- 90.44 g of (trimethoxysilylpropyl) isocyanurate and 150.00 g of water-dispersed colloidal silica "Snowtex OXS" as inorganic oxide (D) were mixed at room temperature, and coated with matrix raw material component (B'-4). A composition liquid was obtained.

<マトリクス原料成分(B’-5)コーティング組成液>
加水分解性珪素化合物(b)として、1,2-ビス(トリエトキシシリル)エタン13.41g、トリス-(トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート75.37g、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(商品名 「KBM403」、信越化学工業株式会社製、分子量236.34、表中「KBM403」と記載(以下同じ))21.20g、無機酸化物(D)として水分散コロイダルシリカ「スノーテックスOXS」150.00gを室温条件下で混合し、マトリクス原料成分(B’-5)のコーティング組成液を得た。
<Matrix raw material component (B'-5) coating composition liquid>
As the hydrolyzable silicon compound (b), 1,2-bis(triethoxysilyl)ethane 13.41 g, tris-(trimethoxysilylpropyl) isocyanurate 75.37 g, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (product Name "KBM403", manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., molecular weight 236.34, described as "KBM403" in the table (hereinafter the same)) 21.20 g, water-dispersed colloidal silica "Snowtex OXS" 150 as inorganic oxide (D) 00 g were mixed at room temperature to obtain a coating composition liquid of matrix raw material component (B'-5).

<マトリクス原料成分(B’-6)コーティング組成液>
加水分解性珪素化合物(b)として、メチルトリメトキシシラン111.56g、無機酸化物(D)として水分散コロイダルシリカ「スノーテックスOXS」250.00gを室温条件下で混合し、マトリクス原料成分(B’-6)のコーティング組成液を得た。
<Matrix raw material component (B'-6) coating composition liquid>
111.56 g of methyltrimethoxysilane as a hydrolyzable silicon compound (b) and 250.00 g of water-dispersible colloidal silica "Snowtex OXS" as an inorganic oxide (D) were mixed at room temperature to form a matrix raw material component (B A coating composition liquid of '-6) was obtained.

<マトリクス原料成分(B’-7)コーティング組成液>
加水分解性珪素化合物(b)として、トリス-(トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート90.44g、1,2-ビス(トリエトキシシリル)エタン13.41g、無機酸化物(D)として水分散コロイダルシリカ「スノーテックスC」(商品名、日産化学工業株式会社製、固形分20質量%、平均粒子径12nm、表中「STC」と記載(以下同じ))50.00gを室温条件下で混合し、マトリクス原料成分(B’-7)のコーティング組成液を得た。
<Matrix raw material component (B'-7) coating composition liquid>
90.44 g of tris-(trimethoxysilylpropyl)isocyanurate and 13.41 g of 1,2-bis(triethoxysilyl)ethane as hydrolyzable silicon compound (b); water-dispersed colloidal silica as inorganic oxide (D) "Snowtex C" (trade name, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., solid content 20% by mass, average particle size 12 nm, described as "STC" in the table (hereinafter the same)) 50.00 g was mixed under room temperature conditions, A coating composition liquid of matrix raw material component (B'-7) was obtained.

<マトリクス原料成分(B’-8)コーティング組成液>
加水分解性珪素化合物(b)として、トリス-(トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート105.52g、1,2-ビス(トリエトキシシリル)エタン13.41g、を室温条件下で混合し、マトリクス原料成分(B’-8)のコーティング組成液を得た。
<Matrix raw material component (B'-8) coating composition liquid>
As a hydrolyzable silicon compound (b), 105.52 g of tris-(trimethoxysilylpropyl) isocyanurate and 13.41 g of 1,2-bis(triethoxysilyl) ethane were mixed at room temperature to form a matrix raw material component. A coating composition liquid (B'-8) was obtained.

<マトリクス原料成分(B’-9)コーティング組成液>
加水分解性珪素化合物(b)として、トリス-(トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート52.76g、1,2-ビス(トリエトキシシリル)エタン53.63g、メチルトリメトキシシラン20.28g、無機酸化物(D)として水分散コロイダルシリカ「スノーテックスOXS」150.00gを室温条件下で混合し、マトリクス原料成分(B’-9)のコーティング組成液を得た。
<Matrix raw material component (B'-9) coating composition liquid>
52.76 g of tris-(trimethoxysilylpropyl)isocyanurate, 53.63 g of 1,2-bis(triethoxysilyl)ethane, 20.28 g of methyltrimethoxysilane, and inorganic oxides as hydrolyzable silicon compounds (b) As (D), 150.00 g of water-dispersed colloidal silica "Snowtex OXS" was mixed at room temperature to obtain a coating composition liquid of matrix raw material component (B'-9).

<マトリクス原料成分(B’-10)コーティング組成液>
加水分解性珪素化合物(b)として、トリス-(トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート27.13g、メチルトリメトキシシラン44.62g、無機酸化物(D)として水分散コロイダルシリカ「スノーテックスOXS」400.00gを室温条件下で混合し、マトリクス原料成分(B’-10)のコーティング組成液を得た。
<Matrix raw material component (B'-10) coating composition liquid>
27.13 g of tris-(trimethoxysilylpropyl)isocyanurate and 44.62 g of methyltrimethoxysilane as the hydrolyzable silicon compound (b); 400 g of water-dispersible colloidal silica "Snowtex OXS" as the inorganic oxide (D) 00 g were mixed at room temperature to obtain a coating composition liquid of matrix raw material component (B'-10).

<マトリクス原料成分(B’-11)コーティング組成液>
加水分解性珪素化合物(b)として、トリス-(トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート45.22g、メチルトリメトキシシラン40.57g、無機酸化物(D)として水分散コロイダルシリカ「スノーテックスOXS」300.00gを室温条件下で混合し、マトリクス原料成分(B’-11)のコーティング組成液を得た。
<Matrix raw material component (B'-11) coating composition liquid>
45.22 g of tris-(trimethoxysilylpropyl) isocyanurate and 40.57 g of methyltrimethoxysilane as the hydrolyzable silicon compound (b); 300 g of water-dispersed colloidal silica "Snowtex OXS" as the inorganic oxide (D) 00 g were mixed at room temperature to obtain a coating composition liquid of matrix raw material component (B'-11).

<マトリクス原料成分(B’-12)コーティング組成液>
加水分解性珪素化合物(b)として、トリス-(トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート75.37g、メチルトリメトキシシラン202.84g、無機酸化物(D)として水分散コロイダルシリカ「スノーテックスOXS」50.00gを室温条件下で混合し、マトリクス原料成分(B’-12)のコーティング組成液を得た。
<Matrix raw material component (B'-12) coating composition liquid>
75.37 g of tris-(trimethoxysilylpropyl) isocyanurate and 202.84 g of methyltrimethoxysilane as the hydrolyzable silicon compound (b); 50 g of water-dispersed colloidal silica "Snowtex OXS" as the inorganic oxide (D); 00 g were mixed at room temperature to obtain a coating composition liquid of matrix raw material component (B'-12).

<マトリクス原料成分(B’-13)コーティング組成液>
加水分解性珪素化合物(b)として、トリス-(トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート81.00g、テトラエトキシトキシシラン(分子量208.33)48.00g、無機酸化物(D)として水分散コロイダルシリカ「スノーテックスOXS」333.00gを室温条件下で混合し、マトリクス原料成分(B’-11)のコーティング組成液を得た。
<Matrix raw material component (B'-13) coating composition liquid>
81.00 g of tris-(trimethoxysilylpropyl) isocyanurate and 48.00 g of tetraethoxysilane (molecular weight: 208.33) as the hydrolyzable silicon compound (b); water-dispersed colloidal silica as the inorganic oxide (D); Snowtex OXS” (333.00 g) was mixed at room temperature to obtain a coating composition liquid of matrix raw material component (B′-11).

<マトリクス原料成分(B’-14)コーティング組成液>
加水分解性珪素化合物(b)として、テトラエトキシシラン63.00g、メチルトリメトキシシラン66.00g、無機酸化物(D)として水分散コロイダルシリカ「スノーテックスOXS」500.00gを室温条件下で混合し、マトリクス原料成分(B’-12)のコーティング組成液を得た。
<Matrix raw material component (B'-14) coating composition liquid>
63.00 g of tetraethoxysilane and 66.00 g of methyltrimethoxysilane as the hydrolyzable silicon compound (b) and 500.00 g of water-dispersed colloidal silica "Snowtex OXS" as the inorganic oxide (D) were mixed under room temperature conditions. to obtain a coating composition liquid of the matrix raw material component (B'-12).

[実施例1]
重合体ナノ粒子(A)とマトリクス成分(B)が固形分質量比で(A-1):(B-1)=100:400となるように、上記で調整した重合体ナノ粒子(A-1)水分散体と、上記で調整したマトリクス原料成分(B’-1)とを混合して混合物を得た。エタノール濃度20質量%の水溶液を溶媒とし、固形分濃度が20質量%となるように混合物を添加した後、pH調整剤としてトリエチルアミンを用いてpHを3.5に調整し、実施例1の塗料組成物500.00gを得た。次いで、ディップコート法で塗料組成物を接着層付き基材P2へ塗布した後、130℃で1.5時間乾燥し、膜厚3.0μmのハードコート塗膜を有する、ハードコート塗膜付き基材を得た。
ハードコート塗膜付き基材及びハードコート塗膜について各種評価を行った結果を表1に示す。
なお、塗料組成物中のマトリクス原料成分(B′-1)に由来する塗膜中のマトリクス成分を成分(B-1)と称し、以下同様に塗料組成物中のマトリクス原料成分(B′-2)等に由来する塗膜中のマトリクス成分を(B-2)等と称する。すなわち、マトリクス成分(B-1)~(B-14)は、それぞれ、マトリクス原料成分(B′-1)~(B′-14)の加水分解縮合物であるといえる。
[Example 1]
The polymer nanoparticles (A- 1) A mixture was obtained by mixing the aqueous dispersion and the matrix raw material component (B'-1) prepared above. Using an aqueous solution with an ethanol concentration of 20% by mass as a solvent, the mixture was added so that the solid content concentration was 20% by mass, and then the pH was adjusted to 3.5 using triethylamine as a pH adjuster. 500.00 g of composition are obtained. Next, after applying the coating composition to the substrate P2 with an adhesive layer by a dip coating method, it is dried at 130 ° C. for 1.5 hours, and has a hard coat coating film with a thickness of 3.0 μm. got the wood.
Table 1 shows the results of various evaluations of the base material with the hard coat film and the hard coat film.
The matrix component in the coating film derived from the matrix raw material component (B'-1) in the coating composition is referred to as component (B-1). The matrix component in the coating film derived from 2) or the like is referred to as (B-2) or the like. That is, it can be said that the matrix components (B-1) to (B-14) are hydrolyzed condensates of the matrix raw material components (B'-1) to (B'-14), respectively.

上記実施例で用いた重合体ナノ粒子(A-1)のマルテンス硬度HMA及び弾性回復率ηITA、マトリクス原料成分(B′-1)のマルテンス硬度HMB'及び弾性回復率ηITB'、並びにマトリクス成分(B-1)のマルテンス硬度HMB及び弾性回復率ηITBを上述の測定方法に従って測定した。評価結果を表5~7に示す。 Martens hardness HM A and elastic recovery rate η ITA of the polymer nanoparticles (A-1) used in the above examples, Martens hardness HM B' and elastic recovery rate η ITB' of the matrix raw material component (B'-1), Also, the Martens hardness HM B and the elastic recovery rate η ITB of the matrix component (B-1) were measured according to the above-described measuring methods. The evaluation results are shown in Tables 5-7.

下記実施例では、必要に応じてトリエチルアミン又はドデシルベンゼンスルホン酸を用いてpH調整を実施し、ディップコート法で塗料組成物を塗布した。塗料組成物のpHと得られたハードコート塗膜付き基材のハードコート塗膜の膜厚は表1~4に示す通りである。 In the following examples, pH was adjusted using triethylamine or dodecylbenzenesulfonic acid as necessary, and the coating composition was applied by a dip coating method. Tables 1 to 4 show the pH of the coating composition and the film thickness of the hard coat film of the obtained substrate with the hard coat film.

[実施例2]
固形分濃度が12質量%となるように溶媒を添加した以外は、実施例1と同様にしてハードコート塗膜付き基材を得た。実施例1と同様の評価方法にて各物性の評価結果を得た。
[Example 2]
A substrate with a hard coat film was obtained in the same manner as in Example 1, except that the solvent was added so that the solid content concentration was 12% by mass. Evaluation results of each physical property were obtained by the same evaluation method as in Example 1.

[実施例3]
マトリクス原料成分(B’)として(B’-2)を用い、固形分濃度が15質量%となるように溶媒を添加した以外は、実施例1と同様にしてハードコート塗膜付き基材を得た。実施例1と同様の評価方法にて各物性の評価結果を得た。
[Example 3]
A substrate with a hard coat film was prepared in the same manner as in Example 1 except that (B'-2) was used as the matrix raw material component (B') and a solvent was added so that the solid content concentration was 15% by mass. Obtained. Evaluation results of each physical property were obtained by the same evaluation method as in Example 1.

[実施例4]
重合体ナノ粒子(A)とマトリクス成分(B)が固形分質量比で(A-1):(B-3)=100:800とし、固形分濃度が25質量%となるように溶媒を添加した以外は、実施例1と同様にしてハードコート塗膜付き基材を得た。実施例1と同様の評価方法にて各物性の評価結果を得た。
[Example 4]
Polymer nanoparticles (A) and matrix component (B) have a solid content mass ratio of (A-1):(B-3)=100:800, and a solvent is added so that the solid content concentration is 25% by mass. A substrate with a hard coat film was obtained in the same manner as in Example 1, except that Evaluation results of each physical property were obtained by the same evaluation method as in Example 1.

[実施例5]
マトリクス原料成分(B’)として(B’-4)を用いた以外は、実施例3と同様にしてハードコート塗膜付き基材を得た。実施例1と同様の評価方法にて各物性の評価結果を得た。
[Example 5]
A substrate with a hard coat film was obtained in the same manner as in Example 3, except that (B'-4) was used as the matrix raw material component (B'). Evaluation results of each physical property were obtained by the same evaluation method as in Example 1.

[実施例6]
マトリクス原料成分(B’)として(B’-5)を用い、基材として接着層付き基材P1を用いた以外は、実施例3と同様にしてハードコート塗膜付き基材を得た。実施例1と同様の評価方法にて各物性の評価結果を得た。
[Example 6]
A substrate with a hard coat film was obtained in the same manner as in Example 3, except that (B'-5) was used as the matrix raw material component (B') and the adhesive layer-attached substrate P1 was used as the substrate. Evaluation results of each physical property were obtained by the same evaluation method as in Example 1.

[実施例7]
マトリクス原料成分(B’)として(B’-6)を用いた以外は、実施例3と同様にしてハードコート塗膜付き基材を得た。実施例1と同様の評価方法にて各物性の評価結果を得た。
[Example 7]
A substrate with a hard coat film was obtained in the same manner as in Example 3, except that (B'-6) was used as the matrix raw material component (B'). Evaluation results of each physical property were obtained by the same evaluation method as in Example 1.

[実施例8]
重合体ナノ粒子(A)とマトリクス成分(B)が固形分質量比で(A-2):(B-3)=100:400とした以外は、実施例3と同様にしてハードコート塗膜付き基材を得た。実施例1と同様の評価方法にて各物性の評価結果を得た。
[Example 8]
A hard coat film was prepared in the same manner as in Example 3, except that the polymer nanoparticles (A) and the matrix component (B) had a solid content mass ratio of (A-2):(B-3) = 100:400. A base material was obtained. Evaluation results of each physical property were obtained by the same evaluation method as in Example 1.

[実施例9]
マトリクス原料成分(B’)として(B’-7)を用いた以外は、実施例6と同様にしてハードコート塗膜付き基材を得た。実施例1と同様の評価方法にて各物性の評価結果を得た。
[Example 9]
A substrate with a hard coat film was obtained in the same manner as in Example 6, except that (B'-7) was used as the matrix raw material component (B'). Evaluation results of each physical property were obtained by the same evaluation method as in Example 1.

[実施例10]
重合体ナノ粒子(A)とマトリクス成分(B)が固形分質量比で(A-1):(B-8)=100:300とした以外は、実施例6と同様にしてハードコート塗膜付き基材を得た。実施例1と同様の評価方法にて各物性の評価結果を得た。
[Example 10]
A hard coat film was prepared in the same manner as in Example 6 except that the polymer nanoparticles (A) and the matrix component (B) had a solid content mass ratio of (A-1):(B-8) = 100:300. A base material was obtained. Evaluation results of each physical property were obtained by the same evaluation method as in Example 1.

[実施例11]
重合体ナノ粒子(A)とマトリクス成分(B)が固形分質量比で(A-3):(B-3)=100:400とした以外は、実施例6と同様にしてハードコート塗膜付き基材を得た。実施例1と同様の評価方法にて各物性の評価結果を得た。
[Example 11]
A hard coat film was prepared in the same manner as in Example 6 except that the polymer nanoparticles (A) and the matrix component (B) had a solid content mass ratio of (A-3):(B-3) = 100:400. A base material was obtained. Evaluation results of each physical property were obtained by the same evaluation method as in Example 1.

[実施例12]
重合体ナノ粒子(A)として(A-4)を用いた以外は、実施例8と同様にしてハードコート塗膜付き基材を得た。実施例1と同様の評価方法にて各物性の評価結果を得た。
[Example 12]
A substrate with a hard coat film was obtained in the same manner as in Example 8, except that (A-4) was used as the polymer nanoparticles (A). Evaluation results of each physical property were obtained by the same evaluation method as in Example 1.

[実施例13]
pHが2.6となるように調製した以外は、実施例1と同様にしてハードコート塗膜付き基材を得た。実施例1と同様の評価方法にて各物性の評価結果を得た。
[Example 13]
A substrate with a hard coat film was obtained in the same manner as in Example 1, except that the pH was adjusted to 2.6. Evaluation results of each physical property were obtained by the same evaluation method as in Example 1.

[実施例14]
マトリクス原料成分(B’)として(B’-9)を用いた以外は、実施例3と同様にしてハードコート塗膜付き基材を得た。実施例1と同様の評価方法にて各物性の評価結果を得た。
[Example 14]
A substrate with a hard coat film was obtained in the same manner as in Example 3, except that (B'-9) was used as the matrix raw material component (B'). Evaluation results of each physical property were obtained by the same evaluation method as in Example 1.

[実施例15]
マトリクス原料成分(B’)として(B’-10)を用いた以外は、実施例6と同様にしてハードコート塗膜付き基材を得た。実施例1と同様の評価方法にて各物性の評価結果を得た。
[Example 15]
A substrate with a hard coat film was obtained in the same manner as in Example 6 except that (B'-10) was used as the matrix raw material component (B'). Evaluation results of each physical property were obtained by the same evaluation method as in Example 1.

[比較例1]
重合体ナノ粒子(A)とマトリクス成分(B)が固形分質量比で(A-1):(B-11)=100:100とした以外は、実施例3と同様にしてハードコート塗膜付き基材を得た。実施例1と同様の評価方法にて各物性の評価結果を得た。
[Comparative Example 1]
A hard coat film was prepared in the same manner as in Example 3, except that the polymer nanoparticles (A) and the matrix component (B) had a solid content mass ratio of (A-1):(B-11) = 100:100. A base material was obtained. Evaluation results of each physical property were obtained by the same evaluation method as in Example 1.

[比較例2]
重合体ナノ粒子(A)とマトリクス成分(B)が固形分質量比で(A-1):(B-12)=100:775となるように、上記で調整した重合体ナノ粒子(A-1)水分散体と、上記で調整したマトリクス原料成分(B’-12)とを混合して混合物を得た。エタノール濃度20質量%の水溶液を溶媒とし、固形分濃度が18質量%となるように混合物を添加し、比較例2の塗料組成物を配合したところ、配合後1時間で塗料組成物がゲル化し、塗装を実施することができなかった。
[Comparative Example 2]
The polymer nanoparticles (A- 1) A mixture was obtained by mixing the aqueous dispersion and the matrix raw material component (B'-12) prepared above. Using an aqueous solution with an ethanol concentration of 20% by mass as a solvent, the mixture was added so that the solid content concentration was 18% by mass, and the coating composition of Comparative Example 2 was blended. One hour after blending, the coating composition gelled. , could not be painted.

[比較例3]
重合体ナノ粒子(A)とマトリクス成分(B)が固形分質量比で(A-1):(B-13)=100:300とし、固形分濃度を8質量%とした以外は、実施例6と同様にしてハードコート塗膜付き基材を得た。実施例1と同様の評価方法にて各物性の評価結果を得た。
[Comparative Example 3]
Example except that the polymer nanoparticles (A) and the matrix component (B) had a solid content mass ratio of (A-1):(B-13) = 100:300 and the solid content concentration was 8% by mass. A substrate with a hard coat film was obtained in the same manner as in 6. Evaluation results of each physical property were obtained by the same evaluation method as in Example 1.

[比較例4]
重合体ナノ粒子(A)とマトリクス成分(B)が固形分質量比で(A-1):(B-14)=90:100とし、固形分濃度を13質量%とした以外は、実施例1と同様にしてハードコート塗膜付き基材を得た。実施例1と同様の評価方法にて各物性の評価結果を得た。
[Comparative Example 4]
Example except that the polymer nanoparticles (A) and the matrix component (B) had a solid content mass ratio of (A-1):(B-14) = 90:100 and the solid content concentration was 13% by mass. A substrate with a hard coat film was obtained in the same manner as in 1. Evaluation results of each physical property were obtained by the same evaluation method as in Example 1.

実施例1~16及び比較例1~4の各種評価結果を表1~4に示す。 Various evaluation results of Examples 1-16 and Comparative Examples 1-4 are shown in Tables 1-4.

Figure 2023066032000003
Figure 2023066032000003

Figure 2023066032000004
Figure 2023066032000004

Figure 2023066032000005
Figure 2023066032000005

Figure 2023066032000006
Figure 2023066032000006

Figure 2023066032000007
Figure 2023066032000007

Figure 2023066032000008
Figure 2023066032000008

Figure 2023066032000009
Figure 2023066032000009

本発明によって提供される、ハードコート塗膜付き基材、ハードコート塗膜、及び塗料組成物は、建材、自動車部材や電子機器や電機製品などのハードコートとして有用である。 The substrate with a hard coat film, the hard coat film, and the coating composition provided by the present invention are useful as hard coats for building materials, automobile members, electronic devices, and electric products.

Claims (16)

重合体ナノ粒子(A)と、
マトリクス原料成分(B’)と、
を含む塗料組成物であって、
ISO14577-1に準拠し、インデンテーション試験から測定される、前記重合体ナノ粒子(A)の弾性回復率ηITAが、0.30以上0.90以下であり、
前記重合体ナノ粒子(A)のマルテンス硬度HMAと、前記マトリクス原料成分(B’)のマルテンス硬度HMB'とが、HMB'/HMA>1の関係を満たし、
前記マトリクス原料成分(B’)が加水分解性珪素化合物(b)を含み、
加水分解性珪素化合物(b)の珪素含有量が、前記塗料組成物全体の1.80質量%以上5.00質量%以下である、塗料組成物。
Polymer nanoparticles (A);
a matrix raw material component (B′);
A coating composition comprising
The elastic recovery rate η ITA of the polymer nanoparticles (A) measured from an indentation test in accordance with ISO14577-1 is 0.30 or more and 0.90 or less,
The Martens hardness HM A of the polymer nanoparticles (A) and the Martens hardness HM B′ of the matrix raw material component (B′) satisfy the relationship HM B′ /HM A >1,
The matrix raw material component (B′) contains a hydrolyzable silicon compound (b),
A coating composition, wherein the hydrolyzable silicon compound (b) has a silicon content of 1.80% by mass or more and 5.00% by mass or less of the entire coating composition.
前記塗料組成物の固形分濃度100質量%に対する前記加水分解性珪素化合物(b)の含有量が、30質量%以上90質量%以下である、請求項1に記載の塗料組成物。 2. The coating composition according to claim 1, wherein the content of said hydrolyzable silicon compound (b) is 30% by mass or more and 90% by mass or less with respect to 100% by mass of the solid content of said coating composition. 前記塗料組成物の固形分濃度が10%以上30%以下である、請求項1又は2に記載の塗料組成物。 The coating composition according to claim 1 or 2, wherein the coating composition has a solid content concentration of 10% or more and 30% or less. 前記塗料組成物のpHが2.7以上4.5以下である、請求項1~3のいずれか1項に記載の塗料組成物。 The coating composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the coating composition has a pH of 2.7 or more and 4.5 or less. ISO14577-1に準拠し、インデンテーション試験から測定される、前記マトリクス原料成分(B’)の弾性回復率ηITB'が、0.60以上0.95以下である、請求項1~4のいずれか1項に記載の塗料組成物。 Any one of claims 1 to 4, wherein the matrix raw material component (B') has an elastic recovery rate η ITB' of 0.60 or more and 0.95 or less as measured by an indentation test in accordance with ISO14577-1. 1. The coating composition according to claim 1. 前記重合体ナノ粒子(A)が、加水分解性珪素化合物(a)を含み、
前記重合体ナノ粒子(A)中の前記加水分解性珪素化合物(a)の含有量が、50質量%以上である、請求項1~5のいずれか1項に記載の塗料組成物。
The polymer nanoparticles (A) contain a hydrolyzable silicon compound (a),
The coating composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the content of the hydrolyzable silicon compound (a) in the polymer nanoparticles (A) is 50% by mass or more.
前記加水分解性珪素化合物(a)が、下記式(a-1)で表される原子団を含有する化合物、その加水分解生成物及び縮合物、並びに下記式(a-2)で表される化合物、その加水分解生成物及び縮合物より選択される1種以上を含む、請求項6に記載の塗料組成物。
-R1 n1SiX1 3-n1 (a-1)
(式(a-1)中、R1は、水素原子、炭素数1~10のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、又はアリール基を表し、R1は、ハロゲン、ヒドロキシ基、メルカプト基、アミノ基、(メタ)アクリロイル基、又はエポキシ基を含有する置換基を有していてもよく、Xは、加水分解性基を表し、n1は、0~2の整数を表す。)
SiX2 4 (a-2)
(式(a-2)中、X2は、加水分解性基を表す。)
The hydrolyzable silicon compound (a) is a compound containing an atomic group represented by the following formula (a-1), its hydrolysis product and condensate, and the following formula (a-2): 7. The coating composition according to claim 6, comprising one or more selected from compounds, their hydrolysis products and condensates.
-R 1 n1 SiX 1 3-n1 (a-1)
(In the formula (a-1), R represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group, an alkynyl group, or an aryl group; R represents a halogen, a hydroxy group, a mercapto group, an amino group, (Meth) acryloyl group, or may have a substituent containing an epoxy group, X represents a hydrolyzable group, n1 represents an integer of 0 to 2.)
SiX 24 ( a -2)
(In formula (a-2), X 2 represents a hydrolyzable group.)
前記重合体ナノ粒子(A)が、2級アミド基及び/又は3級アミド基を有する官能基(e)を有する、請求項1~7のいずれか1項に記載の塗料組成物。 The coating composition according to any one of claims 1 to 7, wherein the polymer nanoparticles (A) have functional groups (e) having secondary amide groups and/or tertiary amide groups. 前記マトリクス原料成分(B’)が、無機酸化物(D)をさらに含み、前記無機酸化物(D)が、Si,Ce、Nb、Al、Zn、Ti、Zr、Sb、Mg、Sn、Bi、Co及びCuからなる群より選択される少なくとも1種の無機成分を含有する、請求項1~8のいずれか1項に記載の塗料組成物。 The matrix raw material component (B′) further includes an inorganic oxide (D), and the inorganic oxide (D) is Si, Ce, Nb, Al, Zn, Ti, Zr, Sb, Mg, Sn, Bi. , Co and Cu, the coating composition according to any one of claims 1 to 8. 前記無機酸化物(D)の平均粒子径が、2nm以上150nm以下である、請求項9に記載の塗料組成物。 The coating composition according to claim 9, wherein the inorganic oxide (D) has an average particle size of 2 nm or more and 150 nm or less. 請求項1~10のいずれか1項に記載の塗料組成物を含む、ハードコート塗膜。 A hard coat coating comprising the coating composition according to any one of claims 1 to 10. ASTM D1044に準拠し、摩耗輪CS-10F、及び荷重500gの条件でテーバー摩耗試験を実施したとき、回転数1000回におけるヘイズと前記テーバー摩耗試験前のヘイズとの差が、10以下である、請求項11に記載のハードコート塗膜。 The difference between the haze at 1000 rotations and the haze before the Taber abrasion test is 10 or less when the Taber abrasion test is carried out in accordance with ASTM D1044 under the conditions of an abrasion wheel CS-10F and a load of 500 g. The hard coat coating film according to claim 11. マルテンス硬度が160N/mm2以上400N/mm2以下である、請求項11又は12に記載のハードコート塗膜。 The hard coat film according to claim 11 or 12, which has a Martens hardness of 160 N/mm 2 or more and 400 N/mm 2 or less. 基材と、
前記基材の片面及び/又は両面上に配され、かつ、請求項1~10のいずれか1項に記載の塗料組成物を含むハードコート塗膜と、
を備える、ハードコート塗膜付き基材。
a substrate;
a hard coat coating film disposed on one side and/or both sides of the substrate and comprising the coating composition according to any one of claims 1 to 10;
A substrate with a hard coat film.
前記基材と前記ハードコート塗膜との間に配される接着層をさらに含む、請求項14に記載のハードコート塗膜付き基材。 15. The substrate with a hard coat coating according to claim 14, further comprising an adhesive layer disposed between said substrate and said hard coat coating. 自動車部材用である、請求項14又は15に記載のハードコート塗膜付き基材。 16. The substrate with a hard coat film according to claim 14 or 15, which is used for automobile members.
JP2021176519A 2021-10-28 2021-10-28 Coating composition, hard coating film, and substrate with hard coating film Pending JP2023066032A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021176519A JP2023066032A (en) 2021-10-28 2021-10-28 Coating composition, hard coating film, and substrate with hard coating film

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021176519A JP2023066032A (en) 2021-10-28 2021-10-28 Coating composition, hard coating film, and substrate with hard coating film

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023066032A true JP2023066032A (en) 2023-05-15

Family

ID=86322313

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021176519A Pending JP2023066032A (en) 2021-10-28 2021-10-28 Coating composition, hard coating film, and substrate with hard coating film

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2023066032A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1914259B1 (en) Primer composition and coated article
EP1990386B1 (en) Primer compositions their use and coated articles
JP5369556B2 (en) Method for producing primer composition and coated article
JP5272645B2 (en) Coated article
WO2012086659A1 (en) Resin substrate with a hard coat film and production method thereof
JP4883275B2 (en) Curable composition and coated article
WO2012099125A1 (en) Resin substrate provided with hard-coat coating, and method for producing same
EP1826239B1 (en) Curable composition and coated article
WO2021177425A1 (en) Laminate, hard-coat coating film, and coating material composition
WO2012046784A1 (en) Resin substrate having hard coat film attached thereto, and process for production thereof
JP7280271B2 (en) Hard coat film, substrate with hard coat film, coating composition and window material
JP2021138830A (en) Clear coat agent, and substrate and laminate with clear coat film
JP2023066032A (en) Coating composition, hard coating film, and substrate with hard coating film
JP2024002168A (en) Coating composition, hard coating film, and substrate with hard coating film
JP2023142879A (en) Coating composition, hard coating film, and substrate with hard coating film
JP2023039523A (en) Aqueous coating composition, method for producing the same, substrate with adhesive layer, laminate, and composition set
WO2023038123A1 (en) Adhesive-layer-equipped substrate, laminate, and coating composition
JP2023039944A (en) Coating composition, substrate with adhesive layer, and laminate
JP2023039943A (en) Adhesive-layer-equipped substrate, laminate, and coating composition