JP5593645B2 - Surface protectant - Google Patents
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Description
本発明は、ハードコート特性の良く、かつ金属への密着性の良い表面保護剤に関するものである。 The present invention relates to a surface protective agent having good hard coat properties and good adhesion to metal.
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。この内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あった。 Conventionally, various inorganic coating compositions having transparency and hard coat properties are known. Among these, the silicon-based substance containing an organosilane compound and a boron compound is obtained by hydrolyzing both compounds in water to obtain a polymer, or one obtained by reacting both compounds and not polymerized. Met. This hydrolysis reaction is usually carried out by a sol-gel method, but has a drawback that it requires a complicated process and requires a long time for production.
金属の表面保護剤として、有機シラン系の化合物を含む高分子組成物を使用した際に、膜厚が厚く、かつ、硬化が不十分な場合には、基材との密着力が低下し、剥離を起こし易いといった問題があった。その為、十分な密着性を得る為には、長時間の養生期間を必要とし、短時間で十分な密着性を得る為には、加熱による硬化促進を行う必要性があった。 When a polymer composition containing an organosilane compound is used as a metal surface protective agent, if the film thickness is thick and the curing is insufficient, the adhesion with the substrate is reduced, There was a problem that peeling was likely to occur. Therefore, in order to obtain sufficient adhesion, a long curing period is required, and in order to obtain sufficient adhesion in a short time, it is necessary to promote curing by heating.
例えば、特許文献１には、金属アルコキシドと有機シラン化合物とホウ素化合物を含む高分子組成物を原料とするコーティング剤が記載されている。しかし、そのような高分子組成物を用いても、ハードコート特性が良い被膜が得られるものの金属に対する密着性には改善の余地があった。 For example, Patent Document 1 describes a coating agent using a polymer composition containing a metal alkoxide, an organic silane compound, and a boron compound as raw materials. However, even if such a polymer composition is used, there is room for improvement in adhesion to metal, although a film having good hard coat properties can be obtained.
例えば、特許文献２には、テトラアルコキシシランの部分加水分解物、アルキルトリアルコキシシランの部分加水分解物等の混合物とホウ酸アルカリ金属塩とを溶剤に溶解して得られるコーティング剤が記載されている。しかしハードコート特性が良く、樹脂に対する密着性が良い被膜が得られるものの、フィルム形成性に改善の余地があった。 For example, Patent Document 2 describes a coating agent obtained by dissolving a mixture of a partial hydrolyzate of tetraalkoxysilane, a partial hydrolyzate of alkyltrialkoxysilane, and an alkali metal borate in a solvent. Yes. However, although a hard coat characteristic is good and a film having good adhesion to a resin is obtained, there is room for improvement in film formability.
本発明者は、鋭意検討の結果、金属アルコキシドと有機シラン化合物とホウ素化合物を含むコーティング剤にさらに硝酸リチウムなどのリチウム化合物を加えると、常温常湿下での乾燥でも、ハードコート特性の良く、かつ金属への密着性の良い被膜が得られることを見出した。 As a result of intensive studies, the present inventors added a lithium compound such as lithium nitrate to a coating agent containing a metal alkoxide, an organic silane compound, and a boron compound. And it discovered that the coating film with the sufficient adhesiveness to a metal was obtained.
本発明は、被膜性（フィルム形成性）に優れ、かつ十分に硬度（被膜強度）があり、さらに金属との密着性に優れた表面保護剤を提供する。 The present invention provides a surface protective agent that is excellent in coating properties (film formability), has sufficient hardness (coating strength), and has excellent adhesion to metals.
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
Ｒ４−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）Ｈ３ＢＯ３及びＢ２Ｏ３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）金属アルコキシド及び／又は金属アルコキシドの縮合物と、
（ｄ）リチウム化合物
とを含む、表面保護剤に関する。
The present invention solves the above problems,
(A) Silane compound R 4-n —Si— (OR ′) n containing an amino group represented by the following formula
(Wherein R represents an amino group-containing organic group, R ′ represents a methyl group, an ethyl group or a propyl group, and n represents an integer selected from 1 to 3); and (b) H 3 BO At least one boron compound selected from the group consisting of 3 and B 2 O 3 :
(A) a polymer substance containing a reaction product obtained by reacting (b) component at a ratio of 0.02 mol or more with respect to 1 mol of component;
(C) a metal alkoxide and / or a metal alkoxide condensate;
(D) It relates to a surface protective agent containing a lithium compound.
常温常湿下で、ハードコート特性を有し、金属との密着性に優れた表面保護剤が得られる。本発明の表面保護剤は、金属の他、ガラス、セラミック、プラスチックへのコーティング剤としての応用が可能である。 A surface protective agent having a hard coat property and excellent adhesion to a metal can be obtained under normal temperature and humidity. The surface protective agent of the present invention can be used as a coating agent for glass, ceramics and plastics in addition to metals.
（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。 When the component (a) (silane compound containing an amino group) and the component (b) (boron compound) are mixed, they react to form a transparent and viscous liquid in several minutes to several tens of minutes and solidify. This is presumably because the boron compound acts as a crosslinking agent via the amino group in the component (a), polymerizes these components, resulting in a viscous liquid and solidifies. . In addition, (a) component is a liquid. In the present invention, water is not used in the reaction between the component (a) and the component (b).
（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。
Ｒ４−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）
The component (a) is a silane compound containing an amino group represented by the following formula.
R4 -n- Si- (OR ') n
(In the formula, R represents an amino group-containing organic group, R ′ represents a methyl group, an ethyl group or a propyl group, and n represents an integer selected from 1 to 3)
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、フェニルアミノプロピル、アミノメチルベンジルアミノプロピル及び、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。 Here, R represents an amino group-containing organic group. For example, monoaminomethyl, diaminomethyl, triaminomethyl, monoaminoethyl, diaminoethyl, triaminoethyl, tetraaminoethyl, monoaminopropyl, diaminopropyl, Triaminopropyl, tetraaminopropyl, monoaminobutyl, diaminobutyl, triaminobutyl, tetraaminobutyl, phenylaminopropyl, aminomethylbenzylaminopropyl, and organic groups having an alkyl group or aryl group having a higher carbon number than these But are not limited to these. γ-aminopropyl and aminoethylaminopropyl are particularly preferred, and γ-aminopropyl is most preferred.
（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。 R 'in component (a) represents a methyl group, an ethyl group or a propyl group. Among these, a methyl group and an ethyl group are preferable.
（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。
In the component (a), n represents an integer selected from 1 to 3. Among them, n is preferably 2 to 3, and n is particularly preferably 3.
That is, as the component (a), γ-aminopropyltriethoxysilane and N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane are particularly preferable.
（ｂ）成分は、Ｈ３ＢＯ３及びＢ２Ｏ３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、Ｈ３ＢＯ３及びＢ２Ｏ３である。 The component (b) is at least one boron compound selected from the group consisting of H 3 BO 3 and B 2 O 3 . The component (b) is preferably H 3 BO 3 and B 2 O 3 .
（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。
The amount of both components used in the reaction between component (a) and component (b) is a ratio of 0.02 mol or more of component (b) to 1 mol of component (a), preferably 0.02 mol. A ratio of ˜8 mol, more preferably a ratio of 0.02 mol to 5 mol.
If the amount of the component (b) is less than 0.02 mol with respect to 1 mol of the component (a), the time required for solidification may become long or may not be sufficiently solidified. Moreover, when (b) component exceeds 8 mol, (b) component may remain without melt | dissolving in (a) component.
本発明の表面保護剤の（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。 The mixing conditions (temperature, mixing time, mixing method, etc.) of the component (a) and the component (b) of the surface protective agent of the present invention can be appropriately selected. Under normal room temperature conditions, it becomes a transparent and viscous liquid in several minutes to several tens of minutes, and then solidifies. The time for solidification and the viscosity and rigidity of the reaction product obtained also differ depending on the proportion of the boron compound.
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。 The boron compound (b) is preferably a boron compound alcohol solution dissolved in an alcohol having 1 to 7 carbon atoms. Examples of the alcohol having 1 to 7 carbon atoms include methyl alcohol, ethyl alcohol, various propyl alcohols, various butyl alcohols, and glycerin, and methyl alcohol, ethyl alcohol, and isopropyl alcohol are preferable. By using the alcohol solution, the time for dissolving the component (b) in the component (a) can be shortened. In view of handling, the concentration of the boron compound in the alcohol is preferably high.
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。 The reaction product is preferably a reaction product obtained by reacting the component (a) and the component (b) without passing through a step of hydrolysis by adding water.
（ｃ）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、Ａｌであり、より好ましくは、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒであり、また、（ｃ）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。（ｃ）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。 Examples of the metal of the metal alkoxide (c) include Si, Ta, Nb, Ti, Zr, Al, Ge, B, Na, Ga, Ce, V, Ta, P, and Sb. It is not limited to these. Si, Ti, Zr, and Al are preferred, Si, Ti, and Zr are more preferred, and since the metal alkoxide of component (c) is preferably a liquid, Si and Ti are particularly preferred. Examples of the alkoxide (alkoxy group) of the metal alkoxide of component (c) include methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy, and alkoxy groups having more carbon atoms. Methoxy, ethoxy, propoxy, and butoxy are preferred, and methoxy and ethoxy are more preferred.
（ｃ）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、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メ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、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、及びテトラ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、メ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、より好ましいものとしては、テトラエトキシシラン及びテトラメトキシシランを挙げることができる。 Specific examples of the component (c) metal alkoxide include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, tetrabutoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltripropoxysilane, methyltributoxysilane, tetra Examples thereof include methoxy titanium, tetraethoxy titanium, tetrapropoxy titanium, tetrabutoxy titanium, tetramethoxy zirconium, tetraethoxy zirconium, tetrapropoxy zirconium, and tetrabutoxy zirconium. Among them, preferred are tetraethoxysilane, tetramethoxysilane, methyltriethoxysilane, and methyltrimethoxysilane, and more preferred are tetraethoxysilane and tetramethoxysilane. .
（ｃ）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、（ｃ）成分が０．１モル未満では、前述したような（ｃ）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、（ｃ）成分が５モルを越すと、白濁してしまうことがある。 (C) As for the usage-amount of the metal alkoxide of a component, the ratio of 10 mol or less is preferable with respect to 1 mol of (a) component. More preferably, it is a ratio of 0.1 mol to 5 mol. If the amount of the component (c) is less than 0.1 mol with respect to 1 mol of the component (a), the effect of adding the component (c) as described above may be difficult to obtain. Beyond the mole, it may become cloudy.
（ｃ）成分の金属アルコキシドの縮合物としては、以下の式（ｃ１）及び（ｃ２）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（ｃ）を挙げることができる。 Examples of the condensate of the metal alkoxide of component (c) include a condensate (c) of metal alkoxide represented by at least one formula selected from the group consisting of the following formulas (c1) and (c2). it can.
（式中、Ｒ１は、アルキル基を表わし、その一部は水素であってもよく、Ｒ１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。） (In the formula, R 1 represents an alkyl group, part of which may be hydrogen, R 1 may be the same or different independently, and m is selected from 2 to 20) M represents at least one metal selected from the group consisting of Si, Ti and Zr.)
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、（ｃ）成分を添加することができる。（ｃ）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。 That is, the component (c) can be added during or after the reaction between the component (a) and the component (b). By adding the component (c), the hardness can be increased, the electrical characteristics and chemical characteristics can be further improved, and since it becomes a viscous liquid state, it can be processed into a fiber or film form. it can.
（ｃ）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、（ｃ）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、化学的耐久性の問題が発生することがある。また、（ｃ）成分の添加量が多すぎる場合には、本発明の表面保護剤を得るための硬化時間が長くなる傾向がある。 The amount of the condensate of the metal alkoxide that is the component (c) is preferably 2 to 50 mol in terms of the weight of the metal alkoxide monomer with respect to 1 mol of the component (a), and is 4 mol or more. Is more preferable. That is, when the amount of component (c) added is too large, the hardness tends to decrease. On the other hand, when the amount is too small, the Si content decreases, so that the hardness decreases depending on the application. Durability issues may occur. Moreover, when there is too much addition amount of (c) component, there exists a tendency for the hardening time for obtaining the surface protection agent of this invention to become long.
（ｃ）成分中のＲ１はアルキル基を表わし、その一部は水素であってもよく、Ｒ１は、夫々独立に同一であっても異なっていてもよいが、Ｒ１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。 (C) R 1 in the component represents an alkyl group, part of which may be hydrogen, and R 1 may be the same or different, but R 1 is a methyl group , An ethyl group, a propyl group, a butyl group, and an alkyl group having a carbon number higher than that, preferably a methyl group or an ethyl group.
（ｃ）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。 In the component (c), m represents an integer selected from 2 to 20, preferably 3 to 10, and most preferably 5.
（ｃ）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。 In the component (c), M represents at least one metal selected from the group consisting of Si, Ti and Zr, preferably Si or Ti, and most preferably Si.
（ｃ）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、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メ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、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、及びテトラ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、メ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などを挙げることができる。 As the metal alkoxide monomer unit constituting the component (c), tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, tetrabutoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltripropoxysilane, methyltributoxysilane, Examples include tetramethoxy titanium, tetraethoxy titanium, tetrapropoxy titanium, tetrabutoxy titanium, tetramethoxy zirconium, tetraethoxy zirconium, tetrapropoxy zirconium, and tetrabutoxy zirconium. Among these, preferred are tetraethoxysilane, tetramethoxysilane, methyltriethoxysilane, and methyltrimethoxysilane.
（ｃ）成分が前記式（ｃ１）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（ｃ２）で表わされる場合には、メ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。 When the component (c) is represented by the formula (c1), it is preferably a tetraethoxysilane condensate (pentamer) or a tetramethoxysilane condensate (pentamer). ) Is preferably a methyltriethoxysilane condensate (pentamer) or methyltrimethoxysilane condensate (pentamer).
（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、シリコー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、ビニルエステル樹脂、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、オリゴビニルエステル、オリゴエステルアクリレートなどが好ましい。 (E) Although it does not specifically limit as a synthetic resin of a component, A thermosetting resin, a thermoplastic resin, an ultraviolet curable resin etc. can be mentioned, Specifically, an acrylic resin, an epoxy resin, a polyester resin, Examples thereof include amino resins, urethane resins, furan resins, and silicone resins, and synthetic resins having various degrees of polymerization (molecular weight) can be used. Among them, epoxy resin, dipentaerythritol hexaacrylate, epoxy acrylate, vinyl ester resin, bisphenol A, bisphenol F, oligovinyl ester, oligoester acrylate, and the like are preferable.
（ｄ）成分は、リチウム化合物である。（ｄ）成分を配合することにより、本発明の表面保護剤の金属密着性が向上する。
（ｄ）成分は、前記（ａ）成分又はアルコール類に可溶なリチウム化合物であることが好ましい。また、（ｄ）成分は、硝酸リチウム、塩化リチウム、臭化リチウム、ホウフッ化リチウムから選ばれる少なくとも１種のリチウム化合物であることが、より好ましい。
The component (d) is a lithium compound. (D) By mix | blending a component, the metal adhesiveness of the surface protection agent of this invention improves.
The component (d) is preferably a lithium compound that is soluble in the component (a) or alcohols. The component (d) is more preferably at least one lithium compound selected from lithium nitrate, lithium chloride, lithium bromide, and lithium borofluoride.
本発明における（ｄ）成分であるリチウム化合物の配合量は特に限定されないが、本発明のうち透明でハードコート特性を有し、かつ、耐水性が特に要求される場合には、本発明の表面保護剤の（ｄ）成分を除く他の成分の完全硬化物１００重量部に対し、好ましくは０．５〜１０重量部、より好ましくは１〜３重量部配合すれば良い。
なお、（ｄ）成分であるリチウム化合物が硝酸リチウムの場合、配合量は、本発明の表面保護剤中に、好ましくは０．３〜３０重量％、より好ましくは０．３〜１０重量％、更により好ましくは０．５〜８重量％である。
The blending amount of the lithium compound as the component (d) in the present invention is not particularly limited, but the surface of the present invention can be used when it is transparent and has a hard coat characteristic and water resistance is particularly required. Preferably it is 0.5-10 weight part with respect to 100 weight part of complete hardened | cured materials of other components except the component (d) of a protective agent, More preferably, what is necessary is just to mix | blend 1-3 weight part.
When the lithium compound as component (d) is lithium nitrate, the blending amount is preferably 0.3 to 30% by weight, more preferably 0.3 to 10% by weight in the surface protective agent of the present invention, Even more preferably, it is 0.5 to 8% by weight.
また、表面保護剤は有機溶媒で希釈して使用することができ、好ましくは炭素数１〜７のアルコールとして、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より好ましい。 The surface protective agent can be used after diluted with an organic solvent. Preferably, the alcohol having 1 to 7 carbon atoms includes methyl alcohol, ethyl alcohol, various propyl alcohols, various butyl alcohols, and glycerin. More preferred are methyl alcohol, ethyl alcohol, and isopropyl alcohol.
本発明の表面保護剤としての用途としては、金属部品などの、コーティング剤として利用でき、例えば家電製品、自動車部品等の表面保護剤として有用である。
（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。
As a use as a surface protection agent of the present invention, it can be used as a coating agent for metal parts and the like, and is useful as a surface protection agent for home appliances, automobile parts and the like.
(E) The usage-amount of a component has a preferable ratio of 50 weight% or less with respect to the whole composition. More preferably, the ratio is 1 to 40% by weight. If the component (e) is less than 1% by weight, the effect of adding the component (e) may be difficult to obtain, and if the component (e) exceeds 40% by weight, the resin curing agent May need to be added, and high hardness may not be obtained.
以下に実施例をあげて、本発明をさらに詳しく説明する。
試料の調製は、以下に示す重量で調合した。シラン化合物（（ａ）成分）にホウ素化合物（（ｂ）成分）と金属アルコキシド（（ｃ）成分）を添加し室温で十分に反応させた後、他の成分（（ｄ）成分、（ｅ）成分及び希釈溶媒など）を順次添加配合し変成して表面保護剤を調合した。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
The sample was prepared with the weight shown below. After a boron compound (component (b)) and a metal alkoxide (component (c)) are added to the silane compound (component (a)) and sufficiently reacted at room temperature, other components (component (d), (e) Components and dilution solvents, etc.) were sequentially added and modified to prepare a surface protective agent.
（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（０．１８ｍｏｌ）に、（ｂ）成分としてホウ酸粉末を５重量部（０．０８ｍｏｌ）、（ｃ）成分としてテトラエトキシシラン（コルコート社製エチルシリケート４０）の５量体を１００重量部（０．１３ｍｏｌ）を添加し、３０分間撹拌した。（ｅ）成分としてビスフェノールＡジグリシジルエーテル（ジャパンエポキシレジン社製エピコート８２８）を４０重量部、希釈溶媒として１−ブタノールを１８５重量部を加えて、更に３０分間撹拌し高分子組成物を得た。これに（ｄ）成分として硝酸リチウム１．０３重量部を加え、更に３０分間撹拌し試料を得た。 As component (a), 40 parts by weight (0.18 mol) of γ-aminopropyltriethoxysilane liquid, 5 parts by weight (0.08 mol) of boric acid powder as component (b), and tetraethoxysilane (c) as component (c) 100 parts by weight (0.13 mol) of a pentamer of Colcoat ethyl silicate 40) was added and stirred for 30 minutes. (E) 40 parts by weight of bisphenol A diglycidyl ether (Epicoat 828 manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) was added as a component, and 185 parts by weight of 1-butanol was added as a diluent solvent, followed by further stirring for 30 minutes to obtain a polymer composition. . To this was added 1.03 parts by weight of lithium nitrate as component (d), and the mixture was further stirred for 30 minutes to obtain a sample.
（ｄ）成分を硝酸リチウム３．０９重量部とした以外は実施例１と同様にして試料を調製した。 A sample was prepared in the same manner as in Example 1 except that the component (d) was changed to 3.09 parts by weight of lithium nitrate.
（ｄ）成分を硝酸リチウム５．１５重量部とした以外は実施例１と同様にして試料を調製した。 A sample was prepared in the same manner as in Example 1 except that the component (d) was changed to 5.15 parts by weight of lithium nitrate.
（ｄ）成分を硝酸リチウム１０．５０重量部とした以外は実施例１と同様にして試料を調製した。 A sample was prepared in the same manner as in Example 1 except that the component (d) was 10.50 parts by weight of lithium nitrate.
（ｄ）成分を塩化リチウム１．０３重量部とした以外は実施例１と同様にして試料を調製した。 A sample was prepared in the same manner as in Example 1 except that the component (d) was changed to 1.03 parts by weight of lithium chloride.
（ｄ）成分を臭化リチウム１．０３重量部とした以外は実施例１と同様にして試料を調製した。 A sample was prepared in the same manner as in Example 1 except that the component (d) was changed to 1.03 parts by weight of lithium bromide.
（ｄ）成分をホウフッ化リチウム１．０３重量部とした以外は実施例１と同様にして試料を調製した。 A sample was prepared in the same manner as in Example 1 except that the component (d) was changed to 1.03 parts by weight of lithium borofluoride.
（ｄ）成分を使用しないこと以外は実施例１と同様にして試料を調製した。 A sample was prepared in the same manner as in Example 1 except that the component (d) was not used.
（ｄ）成分を硝酸リチウム０．５２重量部とした以外は実施例１と同様にして試料を調製した。 A sample was prepared in the same manner as in Example 1 except that the component (d) was changed to 0.52 parts by weight of lithium nitrate.
実施例１〜７、比較例１及び２の試料をＳＵＳ３０４＃７００に塗布し、温度２３℃、湿度７０±１０％ＲＨにて７２時間養生し被膜を形成した。得た被膜について以下の項目を評価した。評価結果を表１に示す。 Samples of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 and 2 were applied to SUS304 # 700 and cured at a temperature of 23 ° C. and a humidity of 70 ± 10% RH for 72 hours to form a film. The following items were evaluated for the obtained coating. The evaluation results are shown in Table 1.
膜厚
デュアルタイプ膜厚計（株式会社ケツト科学研究所製ＬＺ−３００Ｊ）、及び非磁性金属用プローブ（ＮＦｅプローブ）を用い渦電流式で測定した。
Film thickness Measured by an eddy current method using a dual type film thickness meter (LZ-300J, manufactured by Kett Science Laboratory Co., Ltd.) and a nonmagnetic metal probe (NFe probe).
密着性
ＪＩＳ Ｋ５６００−５−６の方法にて評価した。すなわち、ＪＩＳ Ｋ５６００−５−６（塗料一般試験法付着性）に基づき、膜を１ｍｍ間隔に碁盤目にカットして１００マス作製し、その上にセロテープを貼り付けて素早く剥がし、「正常なマス数／１００マス」で判定した。
Adhesiveness It evaluated by the method of JISK5600-5-6. That is, based on JIS K5600-5-6 (paint general test method adherence), the film was cut into grids at intervals of 1 mm to make 100 squares, and a cellophane tape was pasted on top of it to remove it quickly. It was determined by “number / 100 squares”.
鉛筆硬度
ＪＩＳ Ｋ５６００−５−４の方法にて評価した（荷重７５０±１０ｇ）。
Pencil hardness It evaluated by the method of JISK5600-5-4 (load 750 +/- 10g).
外観
目視にて、ひびの有無、白化を確認した。
Appearance The presence of cracks and whitening were confirmed visually.
実施例１、比較例１の試料をＳＵＳ３０４（ＨＬ）、鋼（ＳＫ−５）、アルミニウム（アルマイト処理なし）に塗布し、温度２３℃、湿度７０±１０％ＲＨにて７２時間養生し被膜を形成した。得られた被膜について上述の方法で密着性を評価した。評価結果を表２に示す。 The samples of Example 1 and Comparative Example 1 were applied to SUS304 (HL), steel (SK-5), and aluminum (no anodized), and cured at a temperature of 23 ° C. and a humidity of 70 ± 10% RH for 72 hours. Formed. The obtained coating film was evaluated for adhesion by the method described above. The evaluation results are shown in Table 2.
本発明の表面保護剤は、金属、ガラス、セラミック、プラスチックへのコーティング剤として使用できる。 The surface protective agent of the present invention can be used as a coating agent for metal, glass, ceramic and plastic.
Claims (12)
Ｒ４−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）Ｈ３ＢＯ３及びＢ２Ｏ３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）金属アルコキシド及び／又は金属アルコキシドの縮合物と、
（ｄ）リチウム化合物
とを含む、表面保護剤であって、
前記（ｄ）リチウム化合物が前記（ａ）アミノ基を含むシラン化合物又はアルコール類に可溶なリチウム化合物であることを特徴とし、
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、前記の表面保護剤。 (A) Silane compound containing an amino group represented by the following formula: R 4-n —Si— (OR ′) n
(Wherein R represents an amino group-containing organic group, R ′ represents a methyl group, an ethyl group or a propyl group, and n represents an integer selected from 1 to 3); and (b) H 3 BO At least one boron compound selected from the group consisting of 3 and B 2 O 3 :
(A) a polymer substance containing a reaction product obtained by reacting (b) component at a ratio of 0.02 mol or more with respect to 1 mol of component;
(C) a metal alkoxide and / or a metal alkoxide condensate;
(D) a surface protecting agent comprising a lithium compound,
The (d) lithium compound is (a) a silane compound containing an amino group or a lithium compound soluble in alcohols ,
The reaction product, without going through hydrolysis step of adding water (a) Ru component and (b) reaction products der obtained the component are reacted, a surface protective agent of the.
（式中、Ｒ１は、アルキル基を表わし、その一部は水素であってもよく、Ｒ１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。） Component (c) as including the following formulas (c1) and condensation products of the metal alkoxide represented by at least one formula selected from the group consisting of (c2), a surface protective agent according to claim 1-7.
(In the formula, R 1 represents an alkyl group, part of which may be hydrogen, R 1 may be the same or different independently, and m is selected from 2 to 20) M represents at least one metal selected from the group consisting of Si, Ti and Zr.)
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