JP5041278B2 - 近赤外線遮断コーティング組成物 - Google Patents

Description

本発明は、透明性及びハードコート特性を有する近赤外線遮断コーティング組成物に関する。

従来、透明性及びハードコート特性を有する無機コーティング組成物は、いろいろと知られている。有機シラン化合物とホウ素化合物とを含むケイ素系物質は、両化合物を水分中で加水分解反応させて高分子化して得られるものか、あるいは、両化合物が反応せず高分子化していないものであった。この加水分解反応は、通常、ゾル・ゲル法で実施されるが、複雑な工程を要し、製造に長時間要するという欠点が存在する。

たとえば、非特許文献１には、金属アルコシキドの１つとしてシリコンエトキシド（Ｓｉ（ＯＣ_２Ｈ_５）_４）や追加の原料である他の金属アルコキシドとしてトリメトキシホウ素（Ｂ（ＯＣＨ_３）_３）を原料に用い、アルコール溶媒および水に溶解させて、溶液のｐＨや使用する触媒をコントロールしながら、ゾル・ゲル法によりガラスを製造する方法が記載されている。この方法は、金属アルコキシドを加水分解・縮重合させてゾルを形成し、反応条件をコントロールしながらゲル化させ、その後、乾燥及び焼結してガラスを得るものである。

非特許文献２には、金属アルコシキドの１つとしてシリコンエトキシド（Ｓｉ（ＯＣ_２Ｈ_５）_４）を水と反応させ加水分解させてゾルを形成し、その後、水の量、触媒の種類、ｐＨ、プロセス条件などをコントロールしながらゲル状態を経て、有機無機複合体を製造する方法が開示されている。

また、特許文献１には、加水分解性シリル基を含有する硬化性樹脂（Ａ）と、三フッ化ホウ素やそのアミン錯体などのルイス酸（Ｂ）と、分子内にアミノ基を有するアミノシラン化合物（Ｃ）と、加水分解性シリル基及びメルカプト基を含むメルカプトシラン化合物（Ｄ）とを含有する、硬化速度の速い硬化性樹脂組成物が記載されている。

特許文献２には、グリシドキシプロピル基含有アルコキシシランとアミノプロピル基含有アルコキシシランを混合、反応させてなる物質を含む常温硬化性組成物が記載されている。しかし、膜形成用塗布液を得るには、上記常温硬化性組成物に対して、希釈溶媒、硬化触媒及び紫外線吸収剤を含有させる必要がある。

特許文献３には、オルガノハロゲンシランとしてジクロロジフェニルシランと、三塩化ホウ素との混合物をトルエン溶媒中で、０℃以下の温度で混合してアンモニアガスで共アンモノリシスすることにより得られる、特定の骨格構造を有するホウ素含有オルガノシラザンポリマーの製造方法が記載されている。
特開２００５−５４１７４号公報 特開２０００−３１９５１２号公報 特開平７−１１００１号公報 特開平９−１４５９１７号公報 特開平８−２９５８２６号公報 ガラス工学ハンドブック、朝倉書店発行、初版、４７−４９頁、１９９９年７月５日 ガラス工学ハンドブック、朝倉書店発行、初版、４３２−４３８頁、１９９９年

また、太陽光線は、紫外線、可視光線、近赤外線（熱線）からなり、そのエネルギー比率は、紫外線が５％、可視光線が４５％、近赤外線が５０％である。そこで、紫外線および近赤外線を遮断すれば、透明性を全く損なわず太陽エネルギーを５５％遮断する材料を作ることができる。また、近赤外線を遮断すれば透明性を全く損なわず太陽エネルギーを５０％遮断する材料を作ることができる。

また、近年量産化されたプラズマディスプレイ（ＰＤＰ）方式のディスプレイからも近赤外線が放射され、種々の問題を起こしていることから近赤外線吸収色素の開発が盛んに行われている。

このような課題を解決するため、近赤外線遮断や吸収特性を有するコーティング組成物が要望されている。

熱線遮断性が高い材料は電子伝導体の中には正イオンと自由電子からなるプラズマが閉じ込められており、自由電子はプラズマ振動といわれ、プラズマ振動数により振動数の高い電磁波はプラズマ内を透過し、低い電磁波はプラズマ内を透過できずに吸収ないし反射される。物質が可視光線に対して透明で、近赤外線に対して吸収ないし反射するためには、近赤外線に対しても、プラズマ振動数は可視域と近赤外域の境界付近、波長でいえば８００〜１０００ｎｍ付近になければならない。

一般の金属などの高い伝導性を持つ物質は自由電子密度が大きく、プラズマ振動数が高いため、近赤外線に対しても、可視光線に対しても不透明である。一方、セラミックスや樹脂などの絶縁体は、自由電子がないため、可視光線・近赤外線に対して透明となる。ＩＴＯ（インジウムスズオキサイド）及びＡＴＯ（アンチモンスズオキサイド）のような伝導性金属酸化物は、適当な伝導性を持ち、プラズマ振動数は近赤外域にあるので、可視光に対して透明となり、近赤外線に対しては不透明なる性質を持っている。

また、特許文献４には、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）は前面ガラス基板上に平行に配置した電極間で放電を発生させ、内部に封入したキセノンやネオン等の希ガスから紫外線を励起し、蛍光体に照射することで発光させる表示デバイスを記載されているが、その際近赤外線領域の発光を伴うことがあり、リモコンやワイヤレスマイク等の機器に動作不良を生じさせる事がある。そこで、８００〜１０００ｎｍの近赤外線を遮断し外部に漏洩しないようにする光学フィルターが必要である。

近赤外線を遮断する方法の１つに、近赤外線吸収色素を用いる方法がある。近赤外線領域に吸収を持つ色素としては、アゾ系、アルミニウム系、アントラキノン系、シアニン系、ジイモニウム系、ジチオール金属錯体系、スクアリリウム系、ナフタロシアニン系、フタロシアニン系などがある。

これら伝導性金属酸化物や近赤外線吸収色素は、超微粒子などの形態では、通常、透明でヘイズ特性に優れる樹脂バインダーに分散もしくは溶解させてコーティング組成物として利用されている。しかしながら、樹脂バインダーは光線劣化性があること、塗膜としてハードコート特性がないこと、および光学特性が十分でないこと、更には造膜時の加工条件に制約があるなど解決すべき諸問題を有している。

また、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）などの金属アルコキシドとアミノシラン化合物とを含有するコーティング剤は、古くから知られている。しかし、そのようなコーティング剤は、被膜性に劣りフィルムにするのが困難であった。また、用途によっては被膜強度（硬度）が不十分であった。

たとえば、特許文献５には、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）などの金属アルコキシドあるいはその縮合物と、アミノシラン化合物などとからなる塗料用樹脂組成物が記載されている。しかし、そのような金属アルコキシドの縮合物を用いても、被膜性は向上するものの、硬度の改善の余地があった。

本発明は、ゾル・ゲル法などで必要とされる加水分解などの複雑な工程を要せず、長時間を要することなく製造でき、しかも、耐候性が高く、優れた光学特性及びハードコート特性を有する近赤外線遮断コーティング組成物を提供する。

本発明は前記の課題を解決したものであり、
（ａ）以下の式で表わされるアミノ基を含むシラン化合物
Ｒ_４−ｎ−Ｓｉ−（ＯＲ’）_ｎ
（式中、Ｒはアミノ基含有の有機基を表わし、Ｒ’はメチル基、エチル基またはプロピル基を表わし、ｎは１〜３から選択される整数を表わす）；及び
（ｂ）Ｈ_３ＢＯ_３及びＢ_２Ｏ_３からなる群から選択される少なくとも１種のホウ素化合物：
を、（ａ）成分１モルに対して（ｂ）成分０．０２モル以上の比率で反応させて得られる反応生成物を含む、高分子物質と、
（ｃ）伝導性金属酸化物及び／又は近赤外線吸収色素
とを含む、透明性及びハードコート特性を有する近赤外線遮断コーティング組成物に関する。

本発明により、ゾル・ゲル法などで必要とされる加水分解などの複雑な工程を要せず、長時間を要することなく製造でき、しかも、耐候性が高く、優れた光学特性及びハードコート特性を有する近赤外線遮断コーティング組成物を製造することができる。得られるコーティング組成物は、ガラス、セラミックス及び透明プラスチックへの応用が可能である。

（詳細な説明）
（ａ）成分（アミノ基を含むシラン化合物）と（ｂ）成分（ホウ素化合物）を混合すると、反応し、数分から数十分で透明で粘稠な液体となり、固化する。これは、ホウ素化合物が、（ａ）成分中のアミノ基を介して架橋剤として働き、これらの成分を高分子化させて、その結果、粘稠な液体となり、固化するからであると考えられる。なお、（ａ）成分は液体である。本発明では、上記（ａ）成分と（ｂ）成分との反応に際し、水を使用しない。

（ａ）成分は、以下の式で表わされるアミノ基を含むシラン化合物である。
Ｒ_４−ｎ−Ｓｉ−（ＯＲ’）_ｎ
（式中、Ｒはアミノ基含有の有機基を表わし、Ｒ’はメチル基、エチル基またはプロピル基を表わし、ｎは１〜３から選択される整数を表わす。）

ここで、Ｒはアミノ基含有の有機基を表わすが、たとえば、モノアミノメチル、ジアミノメチル、トリアミノメチル、モノアミノエチル、ジアミノエチル、トリアミノエチル、テトラアミノエチル、モノアミノプロピル、ジアミノプロピル、トリアミノプロピル、テトラアミノプロピル、モノアミノブチル、ジアミノブチル、トリアミノブチル、テトラアミノブチル、及び、これらよりも炭素数の多いアルキル基またはアリール基を有する有機基を挙げることができるが、それらに限定されない。γ―アミノプロピルや、アミノエチルアミノプロピルが特に好ましく、γ―アミノプロピルが最も好ましい。

（ａ）成分中のＲ’はメチル基、エチル基またはプロピル基を表わす。その中でも、メチル基及びエチル基が好ましい。

（ａ）成分中のｎは１〜３から選択される整数を表わす。その中でも、ｎは２〜３であるのが好ましく、ｎは３であるのが特に好ましい。
すなわち、（ａ）成分としては、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシランが特に好ましい。

（ｂ）成分は、Ｈ_３ＢＯ_３及びＢ_２Ｏ_３からなる群から選択される少なくとも１種のホウ素化合物である。（ｂ）成分は、好ましくは、Ｈ_３ＢＯ_３である。

（ａ）成分と（ｂ）成分との反応における両成分の使用量は、（ａ）成分１モルに対して（ｂ）成分０．０２モル以上の比率であり、好ましくは、０．０２モル〜８モルの比率、より好ましくは、０．０２モル〜５モルの比率である。
（ａ）成分１モルに対し、（ｂ）成分が０．０２モル未満では、固化に要する時間が長くなったり、充分に固化しなかったりすることがある。また、（ｂ）成分が８モルを越すと、（ｂ）成分が（ａ）成分に溶解せず残ってしまうことがある。

本発明の高分子物質（ａ）成分と（ｂ）成分との混合条件（温度、混合時間、混合方法など）は、適宜選択することができる。通常の室温条件では、数分から数十分で透明で粘稠な液体となり、その後、固化する。固化する時間や得られる反応生成物の粘度や剛性はホウ素化合物の割合でも異なる。

前記ホウ素化合物（ｂ）は、好ましくは、炭素数１〜７のアルコールに溶解したホウ素化合物アルコール溶液である。炭素数１〜７のアルコールとしては、メチルアルコール、エチルアルコール、各種プロピルアルコール、各種ブチルアルコール、及びグリセリンなどが挙げられるが、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコールが好ましい。当該アルコール溶液を使用することにより、（ｂ）成分を（ａ）成分に溶解する時間を短縮できる。なお、取り扱い上アルコール中のホウ素化合物の濃度は高いほうが好ましい。

前記反応生成物は、好ましくは、水を添加して加水分解する工程を経ないで（ａ）成分と（ｂ）成分を反応させて得られる反応生成物である。

（ｃ）成分は、伝導性金属酸化物及び／又は近赤外線吸収色素である。（ｃ）成分は、近赤外線遮断材料であり、（ｃ）成分を添加することにより、近赤外線を遮断することができる。

（ｃ）成分の伝導性金属酸化物としては、特に限定されないが、例えば、Ａｕ，Ａｇ，Ｎｉ，Ｃｕ、Ｉｎ、Ｓｎ、及びＳｂから選択される少なくとも１種の金属の酸化物を挙げることができ、好ましくは、ＩＴＯ（インジウムスズオキサイド）及びＡＴＯ（アンチモンスズオキサイド）から成る群から選択される少なくとも１種の酸化物である。

また、物質が光に対して透明であるためには、可視光線に対し、反射及び吸収がないことに加え、散乱ができるだけ少ないことが条件となる。したがって、散乱を小さくするためには光の波長の１／２、すなわち、平均粒径が２００ｎｍよりも小さい超微粒子が特に好ましい。

コーティング組成物から得られる膜の透明性はヘイズ値（全透過光に占める散乱光成分の割合）により判断されるが、ヘイズ値が２％を超えると曇りを感じるため、透明性であるためには、ヘイズ値は２％以下とすることが好ましい。そのような２％以下のヘイズ値を達成するには、ＩＴＯ（インジウムスズオキサイド）やＡＴＯ（アンチモンスズオキサイド）の超微粒子などの屈折率が約２の粒子を使用する場合には、平均粒径を１００ｎｍ以下に分散したものを使用するのが好ましい。ただし、平均粒径を小さくし過ぎた場合、透明性は高くなるものの、近赤外線の遮断性が減少してしまうことがあるので、近赤外線の一定レベルの遮断性を得るためには、当該超微粒子を分散させすぎて分散粒径を小さくし過ぎて１０ｎｍ以下にすることは好ましくない。したがって、透明性と近赤外線遮断性とのバランスを考慮して、平均粒径を適切な範囲に調整して利用するのが好ましい。

（ｃ）成分の伝導性金属酸化物の使用量は、特に限定されないが、（ａ）成分と（ｂ）成分とを反応させて得られる反応生成物を含む高分子物質１００重量部に対し、好ましくは０．５〜５０重量部、より好ましくは１〜２０重量部、より更に好ましくは２〜１０重量部である。

（ｃ）成分の近赤外線吸収色素は、近赤外線吸収能を有する色素であれば特に限定されないが、例えば、アゾ系、アルミニウム系、アントラキノン系、シアニン系、ジイモニウム系、ジオール金属錯体系、ノスクアリリウム系及びフタロシアニン系の近赤外線吸収色素から選択される少なくとも１種の近赤外線吸収色素を挙げることができる。その中でも、ジイモニウム系及びフタロシアニン系の近赤外線吸収色素が好ましい。このよう近赤外線吸収色素としては、[ビス（４-ｔ-ブチル-１，２-ジチオフェノレート）銅-テトラ-ｎ-ブチルアンモニウム]（住友精化社製ＢＢＴ）、１，１，５，５−テトラキス［４−（ジエチルアミノ）フェニル]−１，４−ペンタジエン−３−イリウム−Ｐ−トルエンスルホナート（昭和電工社製Ｋａｒｅｎｚ ＩＲ−Ｔ）、フタロシアニン化合物（山本化成社製ＴＫＲ−２０４０）などを挙げることができる。

（ｃ）成分の近赤外線吸収色素が、低級アルコール又はエーテルなどの溶媒に溶解する色素の場合は、そのような溶媒に溶解させた溶液の形態で、本発明のコーティング組成物に含有させれば良いし、そのような溶媒に溶解しない色素の場合は、粒子などの形態でそのまま本発明のコーティング組成物に含有させれば良い。（ｃ）成分の近赤外線吸収色素を、そのような粒子の形態で含有させる場合には、前記（ｃ）成分の伝導性金属酸化物と同様の平均粒径のものを使用するのが好ましい。

（ｃ）成分の近赤外線吸収色素の使用量は、特に限定されないが、上記のような溶媒に溶解させた溶液の形態で使用する場合には、（ａ）成分と（ｂ）成分とを反応させて得られる反応生成物を含む高分子物質１００重量部に対し、好ましくは０．０１重量部以上、より好ましくは０．１〜５０重量部、より更に好ましくは０．２〜２５重量部、特に好ましくは０．５〜１５重量部である。また、（ｃ）成分の近赤外線吸収色素を粒子などの固体の形態で使用する場合の使用量には、（ａ）成分と（ｂ）成分とを反応させて得られる反応生成物を含む高分子物質１００重量部に対し、好ましくは０．１〜５０重量部、より好ましくは０．５〜２５重量部、より更に好ましくは１〜１５重量部である。

（ｃ）成分の伝導性金属酸化物と近赤外線吸収色素は、両方を組合せて使用することも可能である。

本発明のコーティング組成物は、（ｄ）成分として、金属アルコキシド及び／又は金属アルコキシドの縮合物を更に含むことができる。すなわち、前記（ａ）成分と（ｂ）成分との反応に際して、あるいは、反応後、（ｄ）成分を添加させることができる。（ｄ）成分を添加することにより、得られる反応生成物中の金属塩の含有率を高めることができ、電気特性や化学特性をより向上させることができるとともに、（ｄ）成分を用いない場合と同様の粘稠な液体の状態となるので、繊維やフィルム状に加工することができる。

（ｄ）成分の金属アルコキシドの金属としては、Ｓｉ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｇｅ、Ｂ、Ｎａ、Ｇａ、Ｃｅ、Ｖ、Ｔａ、Ｐ、Ｓｂ、などを挙げることができるが、これらに限定されない。好ましくは、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒであり、また、（ｄ）成分の金属アルコキシドは液体であることが好ましいため、Ｓｉ、Ｔｉが特に好ましい。（ｄ）成分の金属アルコキシドのアルコキシド（アルコキシ基）としては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、及びそれ以上の炭素数を有するアルコキシ基を挙げることができる。メトキシ、エトキシ、プロポキシ、及びブトキシが好ましく、メトキシ及びエトキシがより好ましい。

（ｄ）成分の金属アルコキシドの具体例としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリプロポキシシラン、ブチルトリブトキシシラン、テトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトラプロポキシチタン、テトラブトキシチタン、メチルトリメトキシチタン、エチルトリエトキシチタン、プロピルトリプロポキシチタン、ブチルトリブトキシチタン、テトラメトキシジルコニウム、テトラエトキシジルコニウム、テトラプロポキシジルコニウム、テトラブトキシジルコニウム、メチルトリメトキシジルコニウム、エチルトリエトキシジルコニウム、プロピルトリプロポキシジルコニウム、及びブチルトリブトキシジルコニウムなどを挙げることができる。
その中でも、好ましいものとしては、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、及びメチルトリメトキシシランを挙げることができる。
（ｄ）成分の金属アルコキシドの使用量は、（ａ）成分１モルに対して１０モル以下の比率が好ましい。より好ましくは、０．１モル〜５モルの比率である。（ａ）成分１モルに対し、（ｄ）成分が０．１モル未満では、前述したような（ｄ）成分を添加する効果が得られにくくなることがあり、また、（ｄ）成分が５モルを越すと、白濁してしまうことがある。

（ｄ）成分の金属アルコキシドの縮合物としては、以下の式（ｄ１）及び（ｄ２）からなる群から選択される少なくとも１種の式で表わされる金属アルコキシドの縮合物（ｄ）を挙げることができる。

（式中、Ｒ^１は、アルキル基を表わし、その一部は水素であってもよく、Ｒ^１は、夫々独立に同一であっても異なっていてもよく、ｍは２〜２０から選択される整数を表わし、Ｍは、Ｓｉ、Ｔｉ及びＺｒからなる群から選択される少なくとも１種の金属を表わす。）

すなわち、前記（ａ）成分と（ｂ）成分との反応に際して、あるいは、反応後、（ｄ）成分を添加することができる。（ｄ）成分を添加することにより、硬度を高めることができ、電気特性や化学特性をより向上させることができるとともに、粘稠な液体の状態となるので、繊維やフィルム状に加工することができる。

（ｄ）成分である前記金属アルコキシドの縮合物の添加量は、前記（ａ）成分１モルに対し、金属アルコキシドモノマー重量換算で、２〜５０モルであるのが好ましく、４モル以上であるのが、より好ましい。すなわち、（ｄ）成分の添加量が多すぎる場合には、硬度が低下する傾向があり、逆に、少なすぎる場合には、Ｓｉ含有量が少なくなるので用途によっては硬度が低下したり化学的耐久性の問題が発生することがある。また、（ｄ）成分の添加量が多すぎる場合には、本発明の高分子組成物を得るための硬化時間が長くなる傾向がある。

（ｄ）成分中のＲ^１はアルキル基を表わし、その一部は水素であってもよく、Ｒ^１は、夫々独立に同一であっても異なっていてもよいが、Ｒ^１は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、及びそれ以上の炭素数を有するアルキル基であり、メチル基あるいはエチル基であるのが好ましい。

（ｄ）成分中のｍは、２〜２０から選択される整数を表わすが、３〜１０であるのが好ましく、５であるのが最も好ましい。

（ｄ）成分中のＭは、Ｓｉ、Ｔｉ及びＺｒからなる群から選択される少なくとも１種の金属を表わすが、ＳｉまたはＴｉであるのが好ましく、Ｓｉが最も好ましい。

（ｄ）成分を構成する金属アルコキシドモノマー単位としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリプロポキシシラン、ブチルトリブトキシシラン、テトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトラプロポキシチタン、テトラブトキシチタン、メチルトリメトキシチタン、エチルトリエトキシチタン、プロピルトリプロポキシチタン、ブチルトリブトキシチタン、テトラメトキシジルコニウム、テトラエトキシジルコニウム、テトラプロポキシジルコニウム、テトラブトキシジルコニウム、メチルトリメトキシジルコニウム、エチルトリエトキシジルコニウム、プロピルトリプロポキシジルコニウム、及びブチルトリブトキシジルコニウムなどを挙げることができる。

（ｄ）成分が前記式（ｄ１）で表わされる場合には、テトラエトキシシランの縮合物（５量体）又はテトラメトキシシランの縮合物（５量体）であるのが好ましく、前記式（ｄ２）で表わされる場合には、エチルトリエトキシシランの縮合物（５量体）又はメチルトリメトキシシランの縮合物（５量体）であるのが好ましい。

本発明のコーティング組成物は、上記のように、（ｄ）成分として、金属アルコキシド（モノマー）及び／又は金属アルコキシドの縮合物を含むことができるが、金属アルコキシドモノマーの粘性は、同縮合物に比べて低いため、金属アルコキシドモノマーを更に含有させることにより、得られるコーティング組成物の基材への密着性が向上することがあるという優位点があるが、金属アルコキシドモノマーの含有量を、同縮合物と同量以上など多くすると、塗膜を厚くした時の被膜性が低下してしまうことがある。

本発明のコーティング組成物は、前記（ｄ）成分の代わりにあるいは（ｄ）成分に加えて、ジオール系化合物及び／又は合成樹脂（（ｅ）成分）を更に含むことができる。すなわち、前記（ａ）成分と（ｂ）成分との反応に際して、あるいは、反応後、（ｄ）成分の代わりにあるいは（ｄ）成分に加えて、（ｅ）成分を添加させることができる。（ｅ）成分を加えることで、得られる反応生成物にクラック防止性を付与することができ、（ｅ）成分を含むコーティング組成物は、樹脂ハードコート剤として使用できる。

（ｅ）成分の合成樹脂としては、特に限定されないが、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、及び紫外線硬化性樹脂などを挙げることができ、具体的には、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アミノ樹脂、ウレタン樹脂、フラン樹脂を挙げることができ、様々な重合度（分子量）を有する合成樹脂を使用することができる。その中でもエポキシ樹脂、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、エポキシアクリレート、及びビニルエステル樹脂などが好ましい。

（ｅ）成分のジオール系化合物としては、特に限定されないが、ポリカプトラクトンジオール、１，６ヘキサンジオール、ポリカーボネートジオール、ポリエステルジオールを挙げることができる。その中でもポリエステルジオールが特に好ましい

（ｅ）成分の使用量は、組成物全体に対して５０重量％以下の比率が好ましい。より好ましくは、１重量％〜４０重量％の比率である。（ｅ）成分が１重量％未満では、前述したような（ｅ）成分を添加する効果が得られにくくなることがあり、また、（ｅ）成分が４０重量％を越すと、樹脂硬化剤を添加する必要があることがあり、また、高い硬度が得られないことがある。

本発明のコーティング組成物に（ｅ）成分を含有させしかも（ｄ）成分として金属アルコキシドの縮合物を含有させる時は、（ｄ）成分の金属アルコキシドの縮合物の含有量を少なめにすることが好ましい。すなわち、（ｅ）成分を含有して（ｄ）成分の含有量が多い場合には、本発明のコーティング組成物を得るための硬化時間が長くなる傾向があり、湿気硬化時間が長くなる問題が発生することがある。この場合、具体的には、（ｄ）成分の添加量は、前記（ａ）成分１モルに対し、金属アルコキシドモノマー重量換算で、２〜２０モルであるのが好ましい。

本発明のコーティング組成物は、上記で列挙した成分以外にも、その用途に応じて、着色剤、防黴剤、光触媒材料、防錆剤、防食剤、防藻剤、撥水剤、導電性材料、などを含ませることができる。

本発明の高分子組成物を主成分として含ませることにより、コーティング剤または接着剤を得ることができる

本発明のコーティング組成物を、無機基材または有機基材に塗布することにより、機能材料を得ることができる。無機基材または有機基材としては、木材、石材、プラスチック、繊維製品等あらゆるものを挙げることができる。このように、本発明のコーティング組成物は、その粘度を１ポイズ以下でも塗工できるため基材の内部に含浸させることにより、その基材材料の素材を活かしながら改質することも可能である。
更に光触媒を含有させてバインダーとして使用しても、通常の有機物バインダーに比べ、経時的に分解することは少ない。また、基材に塗布することにより、基材表面に耐熱性や電気絶縁性を付与することができる。

本発明のコーティング組成物としての用途は、光表示材及び装置のハードコート用が有用である。例えば、液晶用（具体的には、ＡＧ・ＡＲフィルム、ＴＡＣフィルム、偏光膜、セパレートフィルム、透明電極、カラーフィルター、配向膜、位相差フィルム、プリズムシート、拡散板、導光板、反射板など）のハードコート用として、また、プラズマディスプレーについてもＰＣ、ＰＰコートのハードコート用として有用である。

本発明のコーティング組成物は、無機物質(Ｓｉ)を骨格とするため、光触媒用の接着剤などとして使用しても、有機物（炭素骨格の）接着剤に比べ、分解、劣化しにくい傾向にある。

以下に実施例をあげて説明する。
試料の調製は、表１の各実施例に示すモル比あるいは重量比で調合したが、ホウ素化合物（（ｂ）成分）にシラン化合物（（ａ）成分）を十分に反応させた後、他の成分（（ｃ）成分、（ｄ）成分、（ｅ）成分など）を添加した。

実施例１
（ａ）成分として、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン液４０重量部に、（ｂ）成分として、Ｈ_３ＢＯ_３粉末を１０重量部加え、５分間攪拌後、（ｄ）成分として、テトラエトキシシランを１４０重量部添加し、更に５分間攪拌し、放置した後、（ｅ）成分としてビスフェノールＡ樹脂（ナガセケムテック社製ＣＹ２３２）を２０重量部、及び（ｃ）成分として、アンチモンスズオキサイド超微粒子（アルドリッチ社製ＡＴＯ試薬）を４重量部添加し、混合して、実施例１のコーティング組成物を調製した。
実施例２
（ｃ）成分として、アンチモンスズオキサイド超微粒子（アルドリッチ社製ＡＴＯ試薬）を８重量部添加した以外は、実施例１と同様にして、実施例２のコーティング組成物を調製した。
実施例３
（ｄ）成分として、テトラエトキシシラン５量体を１００重量部添加した以外は、実施例２と同様にして、実施例３のコーティング組成物を調製した。
実施例４
（ｃ）成分として、近赤外吸収色素である１，１，５，５−テトラキス［４−（ジエチルアミノ）フェニル]−１，４−ペンタジエン−３−イリウム−Ｐ−トルエンスルホナート（昭和電工社製Ｋａｒｅｎｚ ＩＲ−Ｔ）を０．４重量部添加した以外は、実施例１と同様にして、実施例４のコーティング組成物を調製した。
実施例５
（ｃ）成分として、近赤外吸収色素である１，１，５，５−テトラキス［４−（ジエチルアミノ）フェニル]−１，４−ペンタジエン−３−イリウム−Ｐ−トルエンスルホナート（昭和電工社製Ｋａｒｅｎｚ ＩＲ−Ｔ）を２重量部添加した以外は、実施例１と同様にして、実施例５のコーティング組成物を調製した。
実施例６
（ｄ）成分として、テトラエトキシシラン５量体を１００重量部添加した以外は、実施例５と同様にして、実施例６のコーティング組成物を調製した。

比較例１
（ｃ）成分としての、アンチモンスズオキサイド超微粒子（アルドリッチ社製ＡＴＯ試薬）を添加しなかった以外は、実施例１と同様にして、比較例１のコーティング組成物を調製した。
比較例２
エポキシ樹脂（ナガセケムテック社製デタナイトＣＹ−２３２）３０重量部に対し、硬化剤（ナガセケムテック社製ＨＹ９５６）１０重量部を混練し、エポキシ樹脂組成物を得て、このエポキシ樹脂組成物２１０重量部に対し、アンチモンスズオキサイド超微粒子（アルドリッチ社製ＡＴＯ試薬）を８重量部添加し１１０℃で１時間硬化して、比較例２のコーティング組成物を調製した。
比較例３
エポキシ樹脂（ナガセケムテック社製デタナイトＣＹ−２３２）３０重量部に対し、硬化剤（ナガセケムテック社製ＨＹ９５６）１０重量部を混練し、エポキシ樹脂組成物を得て、このエポキシ樹脂組成物２１０重量部に対し、１，１，５，５−テトラキス［４−（ジエチルアミノ）フェニル]−１，４−ペンタジエン−３−イリウム−Ｐ−トルエンスルホナート（昭和電工社製Ｋａｒｅｎｚ ＩＲ−Ｔ）を２重量部添加し１１０℃で１時間硬化して、比較例２のコーティング組成物を調製した。

評価結果
各実施例および比較例で得られたコーティング組成物を、ガラス板にローラで約４０ｇ／ｍ^２の塗布量になるように塗布し、試験片を作製し、鉛筆硬度及び近赤外線域での透過率を測定し、被膜性及び近赤外線遮蔽性を評価した。
なお、鉛筆硬度は、ＪＩＳ Ｋ５４００ ８．４．２に準拠して測定した。また、近赤外線域での透過率は、分光光度計で波長８００〜１５００ｎｍの光線の透過率を測定し、透過率の最小値を求めた。
評価結果を表１に示す。
また、比較例２に対し実施例２や実施例３、比較例３に対し実施例５や実施例６では、近赤外線領域での透過率が小さくなっているが、これは実施例では比較例に比べ緻密な塗膜を得ることができたためと考えられる。

本発明のコーティング組成物は、耐候性が高く、優れた光学特性及びハードコート特性を有し、ガラス、セラミックス及び透明プラスチックへの応用が可能である。

Claims (12)

1. （ａ）以下の式で表わされるアミノ基を含むシラン化合物
   Ｒ_４−ｎ−Ｓｉ−（ＯＲ’）_ｎ
   （式中、Ｒはアミノ基含有の有機基を表わし、Ｒ’はメチル基、エチル基またはプロピル基を表わし、ｎは１〜３から選択される整数を表わす）；及び
   （ｂ）Ｈ_３ＢＯ_３及びＢ_２Ｏ_３からなる群から選択される少なくとも１種のホウ素化合物：
   を、（ａ）成分１モルに対して（ｂ）成分０．８９モル〜５モルの比率で反応させて得られる反応生成物を含む、高分子物質と、
   （ｃ）伝導性金属酸化物及び／又は近赤外線吸収色素
   とを含み、
   前記反応生成物は、水を添加する加水分解工程を経ないで（ａ）成分と（ｂ）成分を反応させて得られる反応生成物である、
   透明性及びハードコート特性を有する近赤外線遮断コーティング組成物。
2. 前記ホウ素化合物（ｂ）が、炭素数１〜７のアルコールに溶解したホウ素化合物アルコール溶液である、請求項１に記載のコーティング組成物。
3. 前記（ａ）成分のシラン化合物が、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン及びＮ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシランから成る群から選択される少なくとも１種のシラン化合物である、請求項１または２に記載のコーティング組成物。
4. 前記（ｂ）成分のホウ素化合物がＨ_３ＢＯ_３である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のコーティング組成物。
5. （ｄ）金属アルコキシド及び／又は金属アルコキシドの縮合物を更に含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載のコーティング組成物。
6. （ｄ）成分として金属アルコキシドを含む、請求項５に記載のコーティング組成物。
7. （ｄ）成分中の金属が、Ｓｉ、Ｔｉ及びＺｒから成る群から選択される少なくとも１つの元素である、請求項６に記載のコーティング組成物。
8. （ｄ）成分の金属アルコキシドとしてテトラメトキシシラン及び／又はテトラエトキシシランが、（ａ）成分１モルに対して１０モル以下の比率で存在する、請求項７に記載のコーティング組成物。
9. （ｄ）成分として以下の式（ｄ１）及び（ｄ２）からなる群から選択される少なくとも１種の式で表わされる金属アルコキシドの縮合物を含む、請求項５に記載のコーティング組成物。
   

   

   
   （式中、Ｒ^１は、アルキル基を表わし、その一部は水素であってもよく、Ｒ^１は、夫々独立に同一であっても異なっていてもよく、ｍは２〜２０から選択される整数を表わし、Ｍは、Ｓｉ、Ｔｉ及びＺｒからなる群から選択される少なくとも１種の金属を表わす。）
10. 前記（ａ）成分１モルに対し、前記金属アルコキシドの縮合物（ｄ）が、金属アルコキシドモノマー重量換算で、２〜５０モル含む、請求項９に記載のコーティング組成物。
11. 前記金属アルコキシドの縮合物（ｄ）が、前記式（ｄ１）で表わされ、テトラエトキシシランの縮合物又はテトラメトキシシランの縮合物である、請求項９または１０のいずれか１項に記載のコーティング組成物。
12. （ｅ）ジオール系化合物及び／又は合成樹脂を更に含む、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のコーティング組成物。