JP7267343B2 - laminate - Google Patents

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Description

本発明は、積層体及びその積層体の機能性膜を形成するための組成物に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a laminate and a composition for forming a functional film of the laminate.

コーティング剤は、様々な機能が要求され、家具、インテリア、自動車、住宅建材、交通標識、家電製品や、ディスプレイなどの様々な用途で使用されている。近年、これらの用途において、粉塵等の汚れの付着を防止する持続性のある防塵性が求められている。 Coating agents are required to have various functions and are used in various applications such as furniture, interiors, automobiles, housing construction materials, traffic signs, home electric appliances, and displays. In recent years, in these applications, there has been a demand for durable dust resistance to prevent adhesion of dirt such as dust.

特許文献1には、膜内部に空孔を設け、かつ、膜表面に凹凸構造を備えることにより、粉塵付着防止機能による防汚性を付与する発明が記載されている。しかしながら、凹凸構造があるものの、親水性の膜であるため、雨水による洗浄効果が期待できる屋外用途に限られており、防塵性能も十分ではなかった。一方、特許文献2には、形成される表面凹凸によって撥水撥油性を付与することにより、使用する環境によらない防汚性を付与することができるが、プラズマ放電でエッチングを行うため、表面が尖った形状になって強度が弱く、耐久性が低いものであった。 Patent Literature 1 describes an invention in which pores are provided inside the film and an uneven structure is provided on the film surface to impart antifouling properties due to the function of preventing adhesion of dust. However, although it has an uneven structure, since it is a hydrophilic film, it is limited to outdoor applications where a washing effect with rainwater can be expected, and the dustproof performance is not sufficient. On the other hand, in Patent Document 2, by imparting water and oil repellency to the surface unevenness formed, it is possible to impart antifouling properties regardless of the environment in which it is used. It has a sharp shape and is weak in strength and low in durability.

特開2017-226764号公報JP 2017-226764 A 特開平6-116430号公報JP-A-6-116430

本発明は、防塵性と耐久性とを両立した機能性膜を有する積層体及び該機能性膜を形成するための組成物を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a laminate having a functional film having both dust resistance and durability, and a composition for forming the functional film.

本発明者らは、塵埃の付着力を低減することについて検討を進めたところ、ケイ素、酸素、炭素、及び、フッ素を含有する機能性膜において、特定の水接触角とするとともに、表面に特定の凹凸を特定の規則性をもって形成させると、塵埃の接地面積を低減させることができ、高い防塵性を長期間持続できることを見出し、本発明を完成した。 The present inventors have studied how to reduce the adhesion of dust, and found that a functional film containing silicon, oxygen, carbon, and fluorine has a specific water contact angle and a specific water contact angle on the surface. The inventors have found that if the unevenness is formed with a specific regularity, the contact area of dust can be reduced and high dust resistance can be maintained for a long period of time, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明は、算術平均高さSaが10~50nmであり、最小自己相関長さSalが300~2000nmであり、水接触角が70~130°である機能性膜と、基材からなる積層体であって、前記機能性膜が、ケイ素、酸素、炭素、及び、フッ素を含有する積層体に関する。 That is, the present invention comprises a functional film having an arithmetic mean height Sa of 10 to 50 nm, a minimum autocorrelation length Sal of 300 to 2000 nm, and a water contact angle of 70 to 130°, and a substrate. The present invention relates to a laminate in which the functional film contains silicon, oxygen, carbon and fluorine.

前記機能性膜が、無機粒子と、アルコキシシランの加水分解部分縮合物の硬化物を含むことが好ましい。 The functional film preferably contains inorganic particles and a cured product of a hydrolyzed partial condensate of alkoxysilane.

前記基材が、プラスチック基材、ガラス基材又は金属基材であることが好ましい。 The base material is preferably a plastic base material, a glass base material or a metal base material.

前記機能性膜が、示差熱分析 DTA測定において、200~600℃に正のDTAピークを有することが好ましい。 The functional film preferably has a positive DTA peak at 200 to 600° C. in differential thermal analysis DTA measurement.

前記機能性膜の膜厚が1μm以下であることが好ましい。 It is preferable that the film thickness of the functional film is 1 μm or less.

また、本発明は、前記積層体における機能性膜を形成するための組成物に関する。 The present invention also relates to a composition for forming a functional film in the laminate.

また、本発明は、フルオロ基を有するアルコキシシランの加水分解部分縮合物と無機粒子を含有する組成物に関する。 The present invention also relates to a composition containing a hydrolyzed partial condensate of alkoxysilane having a fluoro group and inorganic particles.

さらに、フルオロ基を含まないアルコキシシランの加水分解部分縮合物を含むことが好ましい。 Furthermore, it preferably contains a hydrolyzed partial condensate of an alkoxysilane containing no fluoro group.

前記フルオロ基を含まないアルコキシシランの加水分解部分縮合物における、分子中のケイ素原子数に対する炭素原子数の比(C/Si比)が0.1~4であることが好ましい。 The ratio of the number of carbon atoms to the number of silicon atoms in the molecule (C/Si ratio) in the hydrolyzed partial condensate of alkoxysilane containing no fluoro group is preferably 0.1-4.

前記無機粒子が反応性基を有する無機粒子であることが好ましい。 The inorganic particles are preferably inorganic particles having a reactive group.

さらに、密着向上剤を含むことが好ましい。 Furthermore, it is preferable that an adhesion improver is included.

前記組成物を硬化して得られる機能性膜が、示差熱分析 DTA測定において、200~600℃に正のDTAピークを有することが好ましい。 The functional film obtained by curing the composition preferably has a positive DTA peak at 200 to 600° C. in differential thermal analysis DTA measurement.

前記無機粒子が、示差熱分析 DTA測定において、200~600℃に正のDTAピークを有する無機粒子であることが好ましい。 The inorganic particles are preferably inorganic particles having a positive DTA peak at 200 to 600° C. in differential thermal analysis DTA measurement.

さらに、本発明は、前記組成物を含む防塵コーティング用組成物に関する。 Furthermore, the present invention relates to a dustproof coating composition comprising said composition.

本発明の積層体は、ケイ素、酸素、炭素、及び、フッ素を含有する機能性膜において、特定の水接触角をするとともに、表面に特定の算術平均高さSaと最小自己相関長さSa1の凹凸を有しているため、高い防塵性を長期間持続できる。 The laminate of the present invention has a specific water contact angle in a functional film containing silicon, oxygen, carbon, and fluorine, and has a specific arithmetic mean height Sa and minimum autocorrelation length Sa1 on the surface. Since it has unevenness, it can maintain high dust resistance for a long time.

<<積層体>>
本発明の積層体は、算術平均高さSaが10~50nmであり、最小自己相関長さSalが300~2000nmであり、水接触角が70~130°である機能性膜と、基材からなる積層体であって、前記機能性膜が、ケイ素、酸素、炭素、及び、フッ素を含有することを特徴とする。水接触角を70~130°にすることによって粉塵を付着しにくくし、特定の凹凸を特定の規則性で設けることによって、接地面積を減らすことができる。本発明では、両者の併用効果によって、積層体を傾けると、粉塵汚れが重力によって転がり落ちる。
<<Laminate>>
The laminate of the present invention comprises a functional film having an arithmetic mean height Sa of 10 to 50 nm, a minimum autocorrelation length Sal of 300 to 2000 nm, and a water contact angle of 70 to 130°, and wherein the functional film contains silicon, oxygen, carbon and fluorine. By setting the water contact angle to 70 to 130°, it becomes difficult for dust to adhere, and by providing specific irregularities with specific regularity, the contact area can be reduced. In the present invention, due to the combined effect of both, when the laminate is tilted, dust dirt rolls off due to gravity.

<基材>
基材の材質は、プラスチック、ガラス、金属、コンクリート、煉瓦、砂岩、モルタル、セメント等が挙げられる。これらの中でも、汎用性の観点から、プラスチック、ガラス及び金属が好ましい。プラスチックとしては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート、変性ポリエステル等のポリエステル系樹脂、ポリエチレン(PE)樹脂、ポリプロピレン(PP)樹脂、ポリスチレン樹脂、環状オレフィン系樹脂等のポリオレフィン類樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のビニル系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂、ポリサルホン(PSF)樹脂、ポリエーテルサルホン(PES)樹脂、ポリカーボネート(PC)樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、トリアセチルセルロース(TAC)樹脂等が挙げられる。金属としては、ステンレス、鉄、銅、鋼、特殊鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、銀などが挙げられる。
<Base material>
Materials for the substrate include plastic, glass, metal, concrete, brick, sandstone, mortar, and cement. Among these, plastic, glass and metal are preferred from the viewpoint of versatility. Plastics include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate, polyester resins such as modified polyester, polyethylene (PE) resins, polypropylene (PP) resins, polystyrene resins, polyolefin resins such as cyclic olefin resins, and polyvinyl chloride. , vinyl resins such as polyvinylidene chloride, polyether ether ketone (PEEK) resin, polysulfone (PSF) resin, polyether sulfone (PES) resin, polycarbonate (PC) resin, polyamide resin, polyimide resin, acrylic resin, tri Acetyl cellulose (TAC) resin etc. are mentioned. Examples of metals include stainless steel, iron, copper, steel, special steel, aluminum, aluminum alloys, and silver.

<機能性膜>
機能性膜の算術平均高さSaは10~50nmであり、15~40nmが好ましい。上記範囲内であると、防塵性に優れる。ここで、算術平均高さSaは、表面性状の規格であるISO25178に準拠して測定することができる。
<Functional film>
The arithmetic mean height Sa of the functional film is 10-50 nm, preferably 15-40 nm. Within the above range, the dust resistance is excellent. Here, the arithmetic mean height Sa can be measured according to ISO25178, which is a standard for surface properties.

機能性膜の最小自己相関長さSalは300~2000nmであり、500~1500nmが好ましい。上記範囲内であると、防塵性に優れる。ここで、最小自己相関長さSalは、表面性状の規格であるISO25178に準拠して測定することができる。Salが小さいと、表面形状は規則的で密になり、逆に大きいと不規則で疎になる。 The minimum autocorrelation length Sal of the functional film is 300-2000 nm, preferably 500-1500 nm. Within the above range, the dust resistance is excellent. Here, the minimum autocorrelation length Sal can be measured according to ISO25178, which is a standard for surface texture. When Sal is small, the surface shape becomes regular and dense, and conversely, when it is large, the surface shape becomes irregular and sparse.

機能性膜の水接触角は70~130°であり、90~120°が好ましい。上記範囲内であると、防塵性に優れる。ここで、水接触角は、液適法によって測定することができる。 The water contact angle of the functional film is 70-130°, preferably 90-120°. Within the above range, the dust resistance is excellent. Here, the water contact angle can be measured by the liquid method.

機能性膜の膜厚は特に限定されないが、1μm以下が好ましく、0.01~1μmがより好ましく、0.05~0.8μm以下がさらに好ましく、0.1~0.5μmが特に好ましい。上記範囲内であると、十分な防塵性と耐久性が得られ、後述の用途に最適である。 Although the film thickness of the functional film is not particularly limited, it is preferably 1 μm or less, more preferably 0.01 to 1 μm, even more preferably 0.05 to 0.8 μm or less, and particularly preferably 0.1 to 0.5 μm. Within the above range, sufficient dust resistance and durability can be obtained, which is optimal for the uses described later.

積層体の全光線透過率は特に限定されないが、80%以上が好ましく、85%以上がより好ましい。上記範囲内であると、視認性が求められる用途にも適用できる。 Although the total light transmittance of the laminate is not particularly limited, it is preferably 80% or more, more preferably 85% or more. When it is within the above range, it can be applied to applications where visibility is required.

積層体のヘイズ値は特に限定されないが、4%以下が好ましく、3.5%以下がより好ましい。 Although the haze value of the laminate is not particularly limited, it is preferably 4% or less, more preferably 3.5% or less.

機能性膜の鉛筆硬度は特に限定されないが、HB以上が好ましく、F以上がより好ましい。HB以上であれば、幅広い用途に適用できる。鉛筆硬度の上限は特に限定されず、9H以下が好ましい。ここで、鉛筆硬度は、JIS-K5600-5-4に準拠して測定することができる。 The pencil hardness of the functional film is not particularly limited, but is preferably HB or higher, more preferably F or higher. If it is HB or more, it can be applied to a wide range of uses. The upper limit of the pencil hardness is not particularly limited, and 9H or less is preferable. Here, the pencil hardness can be measured according to JIS-K5600-5-4.

機能性膜の基材への密着性は、70/100以上が好ましく、100/100以上がより好ましい。ここで、密着性は、JIS K5600の碁盤目剥離試験に準拠して測定することができる。 The adhesion of the functional film to the substrate is preferably 70/100 or more, more preferably 100/100 or more. Here, the adhesion can be measured according to the cross-cut peeling test of JIS K5600.

機能性膜への粉塵の付着率は、5%以下が好ましく、3%以下がより好ましい。ここで、粉塵の付着率は、実施例に記載の手法で測定することができる。 The adhesion rate of dust to the functional film is preferably 5% or less, more preferably 3% or less. Here, the adhesion rate of dust can be measured by the method described in Examples.

機能性膜は、示差熱分析DTA測定において、200℃~600℃に正のDTAピークを有することが好ましく、300℃~600℃に正のDTAピークを有することがより好ましい。ここで、DTAは、示差熱熱重量計で測定することができる。正のDTAピークは、無機粒子表面のシラノール基の脱水縮合反応の際に生じるピークである。 The functional film preferably has a positive DTA peak at 200° C. to 600° C., more preferably at 300° C. to 600° C. in differential thermal analysis DTA measurement. Here, DTA can be measured with a differential thermal thermogravimetry. A positive DTA peak is a peak generated during a dehydration condensation reaction of silanol groups on the surface of inorganic particles.

機能性膜は、ケイ素、酸素、炭素、及び、フッ素を含有する。ここで、各元素を含むことは、原料成分や、機能性膜の元素分析により確認することができる。また、各元素の含有量も、原料成分の配合量から算出することができ、機能性膜の元素分析によって求めることもできる。これらの4種の元素の含有量は、ケイ素が20~50重量%、酸素が30~60重量%、炭素が5~25重量%、フッ素が0.1~20重量%であることが好ましく、ケイ素が25~35重量%、酸素が40~55重量%、炭素が10~20重量%、フッ素が1~15重量%であることがさらに好ましい。また、該機能性膜は、無機粒子と、アルコキシシランの加水分解部分縮合物の硬化物を含むことが好ましい。 Functional films contain silicon, oxygen, carbon, and fluorine. Here, the inclusion of each element can be confirmed by elemental analysis of raw material components and the functional film. Also, the content of each element can be calculated from the blending amount of the raw material components, and can also be determined by elemental analysis of the functional film. The content of these four elements is preferably 20 to 50% by weight of silicon, 30 to 60% by weight of oxygen, 5 to 25% by weight of carbon, and 0.1 to 20% by weight of fluorine. More preferably, silicon is 25-35% by weight, oxygen is 40-55% by weight, carbon is 10-20% by weight, and fluorine is 1-15% by weight. Moreover, the functional film preferably contains inorganic particles and a cured product of a hydrolyzed partial condensate of alkoxysilane.

機能性膜は、機能性膜を形成するための組成物を基材に塗布した後、組成物を硬化させることにより、基材上に機能性膜が積層された積層体が得られる。該組成物は、基材の少なくとも一つの面上に、直接塗布してもよいし、プライマー層等を予め基材上に設けた後で、その上に塗布してもよい。プライマー層としては、基材に対する塗布性や、基材と機能性膜との密着性を付与することができれば、特に限定されないが、バインダーを含むことが好ましい。また、架橋剤、触媒、界面活性剤、レベリング剤、顔料、染料等を適宜含むこともできる。 A functional film is obtained by applying a composition for forming a functional film to a substrate and then curing the composition to obtain a laminate in which the functional film is laminated on the substrate. The composition may be applied directly onto at least one surface of the substrate, or may be applied onto the substrate after a primer layer or the like has been provided on the substrate in advance. The primer layer is not particularly limited as long as it can impart coatability to the base material and adhesion between the base material and the functional film, but it preferably contains a binder. Moreover, a cross-linking agent, a catalyst, a surfactant, a leveling agent, a pigment, a dye, and the like can be included as appropriate.

機能性膜を形成するための組成物は、無機粒子とともに、フルオロ基を有するアルコキシシラン又はその加水分解部分縮合物を含むことが好ましく、フルオロ基を有するアルコキシシランの加水分解部分縮合物を含むことがより好ましく、フルオロ基を有するアルコキシシラン又はその加水分解部分縮合物に加えて、さらに、フルオロ基を含まないアルコキシシラン又はその加水分解部分縮合物を含むことがさらにより好ましい。 The composition for forming the functional film preferably contains an alkoxysilane having a fluoro group or a hydrolyzed partial condensate thereof together with the inorganic particles, and preferably contains a hydrolyzed partial condensate of the alkoxysilane having a fluoro group. is more preferable, and in addition to the alkoxysilane having a fluoro group or its hydrolyzed partial condensate, it is even more preferable to contain an alkoxysilane containing no fluoro group or its hydrolyzed partial condensate.

基材への組成物の塗布は、一般的な方法により行うことができる。硬化条件は特に限定されないが、加熱硬化の場合には70~1000℃で1~130分間の条件が挙げられる。露光により硬化する場合には5~2000mJ/cmの光照射量が挙げられる。 Application of the composition to the substrate can be performed by a general method. Curing conditions are not particularly limited, but in the case of heat curing, conditions include 70 to 1000° C. for 1 to 130 minutes. In the case of curing by exposure, a light irradiation amount of 5 to 2000 mJ/cm 2 can be mentioned.

(無機粒子)
無機粒子は、特定の凹凸を形成させる成分である。無機粒子は特に限定されないが、例えば、金属酸化物微粒子、窒化物、2種以上の金属元素から構成される複合酸化物、金属酸化物に異種の元素がドープされた化合物等が挙げられる。金属酸化物微粒子として、具体的には、酸化ジルコニウム(ZrO)、酸化チタン(TiO)、酸化ケイ素(SiO)、酸化アルミニウム(Al)、酸化鉄(Fe、FeO、Fe)、酸化銅(CuO、CuO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化イットリウム(Y)、酸化ニオブ(Nb)、酸化モリブデン(MoO)、酸化インジウム(In、InO)、酸化スズ(SnO)、酸化タンタル(Ta)、酸化タングステン(WO、W)、酸化鉛(PbO、PbO)、酸化ビスマス(Bi)、酸化セリウム(CeO、Ce)、酸化アンチモン(Sb、Sb)、酸化ゲルマニウム(GeO、GeO)等が挙げられる。これらの中でも、防塵性の観点から、酸化ジルコニウム(ZrO)、酸化チタン(TiO)、酸化ケイ素(シリカ)が好ましい。無機粒子は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(Inorganic particles)
Inorganic particles are components that form specific unevenness. Although the inorganic particles are not particularly limited, examples thereof include metal oxide fine particles, nitrides, composite oxides composed of two or more metal elements, and compounds in which metal oxides are doped with different elements. Specific examples of metal oxide fine particles include zirconium oxide (ZrO 2 ), titanium oxide (TiO 2 ), silicon oxide (SiO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), iron oxide (Fe 2 O 3 , FeO , Fe3O4 ), copper oxides ( CuO, Cu2O ), zinc oxide (ZnO), yttrium oxide ( Y2O3 ), niobium oxide ( Nb2O5 ), molybdenum oxide ( MoO3 ) , indium oxide ( In2O3 , In2O ), tin oxide ( SnO2 ), tantalum oxide (Ta2O5), tungsten oxide ( WO3 , W2O5 ), lead oxide (PbO, PbO2 ), bismuth oxide (Bi 2 O 3 ), cerium oxide (CeO 2 , Ce 2 O 3 ), antimony oxide (Sb 2 O 5 , Sb 2 O 5 ), germanium oxide (GeO 2 , GeO) and the like. Among these, zirconium oxide (ZrO 2 ), titanium oxide (TiO 2 ), and silicon oxide (silica) are preferable from the viewpoint of dust resistance. One type of inorganic particles may be used alone, or two or more types may be used in combination.

無機粒子の粒子径は、特に限定されないが、1~1000nmが好ましく、10~100nmがより好ましい。上記範囲内であると、防塵性に優れる。 The particle diameter of the inorganic particles is not particularly limited, but is preferably 1 to 1000 nm, more preferably 10 to 100 nm. Within the above range, the dust resistance is excellent.

無機粒子は、反応性の置換基を有することが好ましく、反応性の置換基は有機反応性置換基が含まれていてもよい。有機反応性置換基としては、エポキシ基、メタクリル基、イソシアネート基等が挙げられる。反応性の置換基は、たとえば無機粒子がシリカの場合には、表面に多数の水酸基が存在しているので、水酸基とシランカップリング剤等で反応させることにより、反応性の置換基を導入することができる。 The inorganic particles preferably have reactive substituents, and the reactive substituents may include organic reactive substituents. Examples of organic reactive substituents include epoxy groups, methacryl groups, isocyanate groups, and the like. For reactive substituents, for example, when the inorganic particles are silica, since there are many hydroxyl groups on the surface, the reactive substituents are introduced by reacting the hydroxyl groups with a silane coupling agent or the like. be able to.

無機粒子は、示差熱分析DTAにおいて、200℃~600℃ に正のDTAピークを有するものが好ましく、300℃~600℃がさらに好ましい。上記範囲内であると、機能性膜が耐久性に優れたものとなる。 The inorganic particles preferably have a positive DTA peak at 200°C to 600°C, more preferably 300°C to 600°C, in differential thermal analysis DTA. Within the above range, the functional film has excellent durability.

無機粒子の配合量は、固形分100重量部中、5~90重量部が好ましく、10~80重量部がより好ましく、20~70重量部がさらに好ましい。上記範囲内であると、防塵性と耐久性に優れる傾向にある。 The amount of the inorganic particles is preferably 5 to 90 parts by weight, more preferably 10 to 80 parts by weight, even more preferably 20 to 70 parts by weight, based on 100 parts by weight of the solid content. Within the above range, the dust resistance and durability tend to be excellent.

(フルオロ基を有するアルコキシシラン又はその加水分解部分縮合物)
フルオロ基を有するアルコキシシラン又はその加水分解部分縮合物は、撥水性を付与する成分である。
(Fluoro-containing alkoxysilane or hydrolyzed partial condensate thereof)
An alkoxysilane having a fluoro group or a hydrolyzed partial condensate thereof is a component that imparts water repellency.

フルオロ基を有するアルコキシシランとしては、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、パーフルオロオクチルトリエトキシシラン、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルオロドデシルトリメトキシシラン等が挙げられる。なかでも、撥水性の点で、パーフルオロオクチルトリエトキシシラン、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシランが好ましい。
また、これらのフルオロ基を有するアルコキシシランは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。また、フルオロ基を有するアルコキシシランを少なくとも1種含んでいれば、フルオロ基を含まないアルコキシシランを併用しても良い。
Alkoxysilanes having a fluoro group include trifluoropropyltrimethoxysilane, perfluorooctyltriethoxysilane, heptadecafluorodecyltrimethoxysilane, heptadecafluorododecyltrimethoxysilane, and the like. Among them, perfluorooctyltriethoxysilane and heptadecafluorodecyltrimethoxysilane are preferred from the viewpoint of water repellency.
Moreover, one of these alkoxysilanes having a fluoro group may be used alone, or two or more thereof may be used in combination. Moreover, if at least one kind of alkoxysilane having a fluoro group is included, an alkoxysilane not containing a fluoro group may be used in combination.

フルオロ基を有するアルコキシシランの加水分解部分縮合物としては、フルオロ基を有するアルコキシシランを既存の手法で加水分解縮合させることにより得られたものが挙げられる。フルオロ基を有するアルコキシシランとしては、前述した化合物を使用することができる。これらのフルオロ基を有するアルコキシシランは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用して加水分解部分縮合してもよい。また、フルオロ基を有するアルコキシシランを少なくとも1種含んでいれば、フルオロ基を含まないアルコキシシランを併用して加水分解部分縮合してもよい。フルオロ基を有するアルコキシシランは、アルコキシ基が親水性、フルオロ基が疎水性を有するため、組成物中でミセルを形成する傾向があるが、加水分解部分縮合物として使用することで、ミセル化が抑制され、フルオロアルキル基を膜表面に配向させやすく、機能性膜の耐久性が向上する傾向にある。 Examples of hydrolytic partial condensates of alkoxysilanes having a fluoro group include those obtained by subjecting alkoxysilanes having a fluoro group to hydrolytic condensation by existing techniques. As the alkoxysilane having a fluoro group, the compounds described above can be used. One of these fluoro group-containing alkoxysilanes may be used alone, or two or more of them may be used in combination for hydrolytic partial condensation. Moreover, if at least one kind of alkoxysilane having a fluoro group is included, an alkoxysilane not containing a fluoro group may be used in combination for hydrolytic partial condensation. Alkoxysilanes having a fluoro group tend to form micelles in the composition because the alkoxy group is hydrophilic and the fluoro group is hydrophobic. It is suppressed, the fluoroalkyl groups are easily oriented on the film surface, and the durability of the functional film tends to be improved.

フルオロ基を有するアルコキシシラン又はその加水分解部分縮合物の配合量は、特に限定されないが、固形分100重量%中、0.5~70重量%が好ましく、1~60重量%がより好ましく、3~50重量%がさらに好ましい。上記範囲内であると、防塵性と耐久性を両立した機能性膜が形成できる傾向にある。 The amount of the alkoxysilane having a fluoro group or its hydrolyzed partial condensate is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 70% by weight, more preferably 1 to 60% by weight, based on 100% by weight of the solid content. ~50% by weight is more preferred. Within the above range, there is a tendency that a functional film having both dust resistance and durability can be formed.

(フルオロ基を含まないアルコキシシラン又はその加水分解部分縮合物)
フルオロ基を含まないアルコキシシランの加水分解部分縮合物は、耐久性(耐摩耗性、硬度)を付与する成分であり、経時的に防塵性が低下することを抑制する。フルオロ基を含まないアルコキシシランの加水分解部分縮合物としては、加水分解と縮合反応により加水分解部分縮合物を生成できるものであれば限定されないが、例えば、下記一般式(1)で表されるフルオロ基を含まないアルコキシシランを加水分解と縮合反応して得られるものが挙げられる。
SiR (1)
一般式(1)中、Rは、それぞれ水素、水酸基、アルコキシ基、脂肪族炭化水素基、又は芳香族炭化水素基であり、1以上のRがアルコキシ基である。アルコキシ基、脂肪族炭化水素基及び芳香族炭化水素基は、それぞれ置換基を有してよい。
(Alkoxysilane containing no fluoro group or hydrolyzed partial condensate thereof)
The hydrolyzed partial condensate of alkoxysilane containing no fluoro group is a component that imparts durability (abrasion resistance, hardness) and suppresses deterioration of dust resistance over time. The hydrolyzed partial condensate of alkoxysilane containing no fluoro group is not limited as long as it can form a hydrolyzed partial condensate by hydrolysis and condensation reaction. For example, it is represented by the following general formula (1). Examples thereof include those obtained by hydrolysis and condensation reaction of alkoxysilanes containing no fluoro group.
SiR 1 4 (1)
In general formula (1), each R 1 is hydrogen, a hydroxyl group, an alkoxy group, an aliphatic hydrocarbon group, or an aromatic hydrocarbon group, and one or more R 1 is an alkoxy group. Alkoxy groups, aliphatic hydrocarbon groups and aromatic hydrocarbon groups may each have a substituent.

一般式(1)の4つのRのうち、1つのRがアルコキシ基である場合はモノアルコキシシラン、2つのRがアルコキシ基である場合はジアルコキシシラン、3つのRがアルコキシ基である場合はトリアルコキシシラン、4つのRがアルコキシ基である場合はテトラアルコキシシランであり、これらのいずれであってもよい。また、これらのアルコキシシランは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。トリアルコキシシランまたはテトラアルコキシシランを含有すると分岐構造の加水分解部分縮合物を得ることができ、分岐構造の加水分解部分縮合物は硬化して塗膜としたときの膜密度が高く、強度や耐湿熱性、耐熱性に優れる。ジアルコキシシランを用いることにより、加水分解部分縮合物の分子量を調整できる他、柔軟性が付与できる。モノアルコキシシランを用いることにより、加水分解部分縮合物の分子量を調整できる。 Of the four R 1 in general formula (1), when one R 1 is an alkoxy group, monoalkoxysilane, when two R 1 are alkoxy groups, dialkoxysilane, and three R 1 are alkoxy groups. is a trialkoxysilane, and when four R 1 are alkoxy groups, it is a tetraalkoxysilane, and any of these may be used. Moreover, these alkoxysilanes may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. When trialkoxysilane or tetraalkoxysilane is contained, a hydrolyzed partial condensate with a branched structure can be obtained, and when the hydrolyzed partial condensate with a branched structure is cured to form a coating film, the film density is high, and the strength and moisture resistance are high. Excellent heat resistance and heat resistance. By using the dialkoxysilane, the molecular weight of the hydrolyzed partial condensate can be adjusted and flexibility can be imparted. By using monoalkoxysilane, the molecular weight of the hydrolyzed partial condensate can be adjusted.

アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基等のC1-4アルコキシ基が挙げられる。 The alkoxy group includes, for example, C 1-4 alkoxy groups such as methoxy group and ethoxy group.

脂肪族炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等のC1-20アルキル基が挙げられる。芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基等のアリール基や、ベンジル基等のアラルキル基が挙げられる。 Examples of aliphatic hydrocarbon groups include C 1 groups such as methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, s-butyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group and octyl group. -20 alkyl groups. Examples of aromatic hydrocarbon groups include aryl groups such as phenyl group, tolyl group and xylyl group, and aralkyl groups such as benzyl group.

脂肪族炭化水素基及び芳香族炭化水素基が有する置換基としては、(メタ)アクリル基、(メタ)アクリロキシ基、ビニル基、エポキシ基等の架橋性官能基、1級アミノ基、2級アミノ基、チオール基、及びスチリル基等が挙げられる。 Substituents possessed by aliphatic hydrocarbon groups and aromatic hydrocarbon groups include crosslinkable functional groups such as (meth)acryl groups, (meth)acryloxy groups, vinyl groups and epoxy groups, primary amino groups and secondary amino groups. groups, thiol groups, and styryl groups.

フルオロ基を含まないアルコキシシランとしては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン等のテトラアルコキシシラン;メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、メトキシトリメチルシラン、ビス(トリエトキシシリル)メタン、ビス(トリメトキシシリル)メタン、ビス(トリメトキシシリル)プロパン、ビス(トリエトキシシリル)プロパン、ビス(トリメトキシシリル)ヘキサン、ビス(トリエトキシシリル)ヘキサン、ビス(トリメトキシシリル)オクタン、ビス(トリエトキシシリル)オクタン、ビス(トリエトキシシリル)エチレン、ビス(トリメトキシシリルメチル)エチレン、1-(トリエトキシシリル)-2-(ジエトキシメチルシリル)エタン等の脂肪族炭化水素基を有するシラン化合物;フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、メチルフェニルジエトキシシラン等の芳香族炭化水素基を有するシラン化合物;ビス-[3-(トリエトキシシリル)プロピル]アミン、ビス-[3-(トリメトキシシリル)プロピル]アミン、ビス[3-(トリメトキシシリル)プロピル]エチレンジアミン、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等の2級アミノ基を有するシラン化合物;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、2-アミノフェニルトリメトキシシラン、3-アミノフェニルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3-アミノプロピルメチルジエトキシシラン、3-アミノプロピルジメチルメトキシシラン、3-アミノプロピルジメチルエトキシシラン等の1級アミノ基を有するシラン化合物;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メチルジメトキシシラン等の(メタ)アクリル基を有するシラン化合物;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリブトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシランビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリブトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン等のビニル基を有するシラン化合物;β-グリシドキシエチルトリメトキシシラン、β-グリシドキシエチルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β-(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、β-(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等のエポキシ基を有するシラン化合物;3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等のイソシアネート基を有するシラン化合物;1,3,5-トリス(メチルジメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート、1,3,5-トリス(メチルジエトキシシリルプロピル)イソシアヌレート、1,3,5-トリス(トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート、1,3,5-トリス(トリエトキシシリルプロピル)イソシアヌレート、1,3,5-トリス(トリメトキシシリルエチル)イソシアヌレート、1,3-(ジ-2-プロペン-1-イル)-5-(3-トリエトキシシリルプロピル)イソシアヌレート、1-(2-プロペン-1-イル)-3,5-ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)イソシアヌレート、1,3-ビス(3-トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート、1-グリシジルメチル-3,5-ビス(3-トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート、1,3-ビス(グリシジルメチル)-5-(3-トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート、1-グリシジルメチル-3-(2-プロペン-1-イル)-5-(3-トリエトキシシリルプロピル)イソシアヌレート、1,3-ジメチル-5-(3-トリエトキシシリルプロピル)イソシアヌレート等のイソシアヌレート基を有するシラン化合物等が挙げられる。これらの中でも、耐久性、基材適用性の観点から、テトラアルコキシシラン、脂肪族炭化水素基を有するシラン化合物、芳香族炭化水素基を有するシラン化合物が好ましく、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、メトキシトリメチルシラン、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がより好ましい。 Examples of alkoxysilanes containing no fluoro group include tetraalkoxysilanes such as tetramethoxysilane and tetraethoxysilane; methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, methoxytrimethylsilane, bis( triethoxysilyl)methane, bis(trimethoxysilyl)methane, bis(trimethoxysilyl)propane, bis(triethoxysilyl)propane, bis(trimethoxysilyl)hexane, bis(triethoxysilyl)hexane, bis(trimethoxy) silyl)octane, bis(triethoxysilyl)octane, bis(triethoxysilyl)ethylene, bis(trimethoxysilylmethyl)ethylene, 1-(triethoxysilyl)-2-(diethoxymethylsilyl)ethane, etc. Silane compounds having a hydrocarbon group; Silane compounds having an aromatic hydrocarbon group such as phenyltrimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, methylphenyldimethoxysilane, methylphenyldiethoxysilane; bis-[3-( triethoxysilyl)propyl]amine, bis-[3-(trimethoxysilyl)propyl]amine, bis[3-(trimethoxysilyl)propyl]ethylenediamine, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxy Silane compounds having a secondary amino group such as silane; 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 2-aminophenyltrimethoxysilane, 3-aminophenyltrimethoxysilane, 3-aminopropylmethyldimethoxysilane Silane compounds having a primary amino group such as silane, 3-aminopropylmethyldiethoxysilane, 3-aminopropyldimethylmethoxysilane, 3-aminopropyldimethylethoxysilane; 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxy Silane compounds having (meth)acrylic groups such as propylmethyldimethoxysilane; vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltributoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltributoxysilane, Silane compounds having a vinyl group such as vinylmethyldimethoxysilane; β-glycidoxyethyltrimethoxysilane, β-glycidoxyethyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltri Ethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, β-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, β-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyl Silane compounds having an epoxy group such as triethoxysilane; Silane compounds having an isocyanate group such as 3-isocyanatopropyltriethoxysilane; 1,3,5-tris(methyldimethoxysilylpropyl) isocyanurate, 1,3,5- Tris(methyldiethoxysilylpropyl) isocyanurate, 1,3,5-tris(trimethoxysilylpropyl) isocyanurate, 1,3,5-tris(triethoxysilylpropyl) isocyanurate, 1,3,5-tris (Trimethoxysilylethyl) isocyanurate, 1,3-(di-2-propen-1-yl)-5-(3-triethoxysilylpropyl) isocyanurate, 1-(2-propen-1-yl)- 3,5-bis(3-triethoxysilylpropyl) isocyanurate, 1,3-bis(3-trimethoxysilylpropyl) isocyanurate, 1-glycidylmethyl-3,5-bis(3-trimethoxysilylpropyl) Isocyanurate, 1,3-bis(glycidylmethyl)-5-(3-trimethoxysilylpropyl)isocyanurate, 1-glycidylmethyl-3-(2-propen-1-yl)-5-(3-triethoxy Silylpropyl)isocyanurate, 1,3-dimethyl-5-(3-triethoxysilylpropyl)isocyanurate and other isocyanurate group-containing silane compounds. Among these, tetraalkoxysilanes, silane compounds having an aliphatic hydrocarbon group, and silane compounds having an aromatic hydrocarbon group are preferable from the viewpoint of durability and substrate applicability, and tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, methyl More preferred are trimethoxysilane, methyltriethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, methoxytrimethylsilane, phenyltrimethoxysilane, and phenyltriethoxysilane.

フルオロ基を含まないアルコキシシランの加水分解部分縮合物において、分子中のケイ素原子数に対する炭素原子数の比(C/Si比)は0.1~4が好ましく、0.15~3.0がより好ましく、0.2~2.0がさらに好ましい。上記範囲内であると、機能性膜が防塵性、耐久性や基材適用性に優れる傾向がある。ここで、ケイ素原子数と炭素原子数は、それぞれ、原料のアルコキシシランの加水分解物1分子中に含まれるケイ素原子と炭素原子の数である。フルオロ基を含まないアルコキシシランを2種以上併用する場合は、各化合物の分子数をもとに炭素原子の総数とケイ素原子の総数を算出すれば、比を導くことができる。 In the hydrolyzed partial condensate of alkoxysilane containing no fluoro group, the ratio of the number of carbon atoms to the number of silicon atoms in the molecule (C/Si ratio) is preferably 0.1 to 4, more preferably 0.15 to 3.0. More preferably, 0.2 to 2.0 is even more preferable. Within the above range, the functional film tends to be excellent in dust resistance, durability and substrate applicability. Here, the number of silicon atoms and the number of carbon atoms are respectively the number of silicon atoms and the number of carbon atoms contained in one molecule of the hydrolyzate of the starting alkoxysilane. When two or more alkoxysilanes containing no fluoro group are used in combination, the ratio can be derived by calculating the total number of carbon atoms and the total number of silicon atoms based on the number of molecules of each compound.

フルオロ基を含まないアルコキシシランの加水分解部分縮合物は、特に限定されないが、固形分100重量部中、1~90重量部が好ましく、5~80重量部がより好ましく、10~70重量部がさらに好ましい。上記範囲内であると、防塵性と耐久性を両立した機能性膜が形成できる傾向にある。 The hydrolyzed partial condensate of alkoxysilane containing no fluoro group is not particularly limited, but is preferably 1 to 90 parts by weight, more preferably 5 to 80 parts by weight, and 10 to 70 parts by weight based on 100 parts by weight of the solid content. More preferred. Within the above range, there is a tendency that a functional film having both dust resistance and durability can be formed.

フルオロ基を有するアルコキシシランの加水分解部分縮合物や、フルオロ基を含まないアルコキシシランの加水分解部分縮合物は、例えばアルコキシシランを酸性条件下で加水分解部分縮合させることにより作製することができる。加水分解部分縮合は、アルコキシシランのアルコキシ基の加水分解による水酸基の形成、及び、形成された水酸基同士の縮合反応により行われる。これらの反応は一段階で行うことができる。加水分解部分縮合物には、アルコキシ基が加水分解した水酸基が一部残存してもよい。 Hydrolytic partial condensates of alkoxysilanes having fluoro groups and hydrolytic partial condensates of alkoxysilanes containing no fluoro groups can be produced, for example, by subjecting alkoxysilanes to hydrolytic partial condensation under acidic conditions. Partial hydrolysis condensation is carried out by hydrolysis of the alkoxy groups of the alkoxysilane to form hydroxyl groups and condensation reaction between the formed hydroxyl groups. These reactions can be carried out in one step. In the hydrolyzed partial condensate, some hydroxyl groups resulting from hydrolysis of alkoxy groups may remain.

反応時の温度条件は、特に限定されないが、好ましくは25~200℃、より好ましくは30~150℃、さらに好ましくは40~120℃である。時間条件は、特に限定されないが、好ましくは0.1~72時間、より好ましくは0.1~48時間、さらに好ましくは0.1~36時間である。 The temperature conditions during the reaction are not particularly limited, but are preferably 25 to 200°C, more preferably 30 to 150°C, still more preferably 40 to 120°C. The time conditions are not particularly limited, but are preferably 0.1 to 72 hours, more preferably 0.1 to 48 hours, still more preferably 0.1 to 36 hours.

アルコキシシランの加水分解部分縮合反応においては、アルコキシシランのアルコキシ基の当量数以上の水を添加することが好ましい。水の添加量はアルコキシシランのアルコキシ基100モルに対し、100~500,000モルが好ましく、500~100,000モルがより好ましく、1,000~50,000モルがさらに好ましい。 In the hydrolytic partial condensation reaction of alkoxysilane, it is preferable to add water in an amount equal to or more than the number of equivalents of the alkoxy groups of the alkoxysilane. The amount of water added is preferably 100 to 500,000 mol, more preferably 500 to 100,000 mol, even more preferably 1,000 to 50,000 mol, per 100 mol of the alkoxy group of the alkoxysilane.

加水分解部分縮合反応においては、使用するアルコキシシランの反応性に応じて触媒を使用してもよい。触媒としては、酸性触媒が挙げられ、具体的にはギ酸、酢酸、氷酢酸、p-トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、トリフルオロ酢酸、トリフルオロメタンスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸などの有機酸、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、ホウ酸、塩化アルミニウム、臭化アルミニウム等のハロゲン化アルミニウム、硝酸アルミニウムなどの無機酸、酸性シリカゲル、酸性シリカゾルが挙げられる。これらの中でも、成膜後に触媒が膜内に残存しない揮発性の酸が好ましく、沸点200℃以下の有機酸がより好ましく、ギ酸、酢酸がさらに好ましい。酸性触媒を使用することで、加水分解部分縮合反応が促進される、加水分解部分縮合物が安定化される、といった効果が得られる。 In the hydrolytic partial condensation reaction, a catalyst may be used depending on the reactivity of the alkoxysilane used. Examples of the catalyst include acidic catalysts, and specific examples include organic catalysts such as formic acid, acetic acid, glacial acetic acid, p-toluenesulfonic acid, methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, trifluoroacetic acid, trifluoromethanesulfonic acid, and polystyrenesulfonic acid. Examples include acids, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, boric acid, aluminum halides such as aluminum chloride and aluminum bromide, inorganic acids such as aluminum nitrate, acidic silica gel, and acidic silica sol. Among these, volatile acids that do not leave a catalyst in the film after film formation are preferred, organic acids with a boiling point of 200° C. or less are more preferred, and formic acid and acetic acid are even more preferred. By using an acidic catalyst, effects such as acceleration of the hydrolytic partial condensation reaction and stabilization of the hydrolytic partial condensate can be obtained.

加水分解部分縮合反応時のpHは、1~7が好ましく、2~7がより好ましく、3~4がさらに好ましい。この範囲とすることにより、所望の加水分解部分縮合物が得られる。 The pH during the hydrolytic partial condensation reaction is preferably 1-7, more preferably 2-7, and even more preferably 3-4. A desired hydrolyzed partial condensate can be obtained by setting the content within this range.

触媒の添加量は、アルコキシシランの量に対し0.0001~20重量%であることが好ましく、0.0001~10重量%であることがより好ましい。この範囲とすることにより、加水分解部分縮合反応が速やかに進むうえ、加熱により除去しやすい。 The amount of catalyst added is preferably 0.0001 to 20% by weight, more preferably 0.0001 to 10% by weight, based on the amount of alkoxysilane. By setting it as this range, a hydrolysis partial condensation reaction progresses rapidly, and it is easy to remove by heating.

加水分解部分縮合反応は、溶媒を使用せずに行ってもよいが、必要に応じて溶媒を使用してもよい。このような溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類;エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリメチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール類;グリセリン、1,2,4-ブタントリオール、1,2,3-ブタントリオール等のトリオール類;テトラヒドロフラン(THF)等のエーテル類;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、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ジメチルエーテル、ジエチ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エチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、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モノブチルエーテル等のグリコールエーテル類;メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート(PGMEA)、3-メトキシブチル-1-アセテート等のアルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン(MIBK)、メチルアミルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類を挙げることができる。これらの中では、加水分解部分縮合物を効率的に形成できることから、アルコール類、グリコール類、トリオール類等の水溶性有機溶媒が好ましく、アルコール類、グリコール類が特に好ましい。これらの溶媒は1種を単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。また、溶媒は、前述した水との混合液を用いてもよく、混合液として使用する場合、水と水溶性有機溶媒との混合液が好ましく、水とアルコールとの混合液がより好ましい。 The hydrolytic partial condensation reaction may be carried out without using a solvent, but a solvent may be used if necessary. Examples of such solvents include alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol; glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol, trimethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol and propylene glycol; ,4-butanetriol, triols such as 1,2,3-butanetriol; ethers such as tetrahydrofuran (THF); ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol monomethyl Ether, glycol ethers such as diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether; methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, propylene glycol methyl ether acetate (PGMEA), 3-methoxybutyl-1- Alkylene glycol monoalkyl ether acetates such as acetate; aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; and ketones such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone (MIBK), methyl amyl ketone and cyclohexanone. Among these, water-soluble organic solvents such as alcohols, glycols, and triols are preferable, and alcohols and glycols are particularly preferable, since they can efficiently form a hydrolyzed partial condensate. These solvents may be used singly or in combination of two or more. The solvent may be a mixed liquid with water as described above. When used as a mixed liquid, a mixed liquid of water and a water-soluble organic solvent is preferable, and a mixed liquid of water and alcohol is more preferable.

溶媒の配合量としては、アルコキシシラン100重量部に対し、1~50000重量部が好ましく、10~5000重量部がより好ましく、20~1000重量部がさらに好ましい。 The blending amount of the solvent is preferably 1 to 50,000 parts by weight, more preferably 10 to 5,000 parts by weight, and still more preferably 20 to 1,000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the alkoxysilane.

加水分解部分縮合物が、水や水溶性有機溶媒の中で沈殿を生じない場合には、加水分解部分縮合物が得られたと判断できる。縮合反応が過剰に進行した場合は水溶性が低下し、水や水溶性有機溶媒の中でゲル化や懸濁が発生する。 If the hydrolyzed partial condensate does not precipitate in water or a water-soluble organic solvent, it can be determined that the hydrolyzed partial condensate has been obtained. If the condensation reaction proceeds excessively, the water-solubility decreases, and gelation or suspension occurs in water or a water-soluble organic solvent.

(密着向上剤)
機能性膜を形成するための組成物は、機能性膜と基材との密着性を向上させる観点から、密着向上剤を含むことが好ましい。
(Adhesion improver)
The composition for forming the functional film preferably contains an adhesion improver from the viewpoint of improving the adhesion between the functional film and the substrate.

密着向上剤としては、特に限定されないが、例えば、エポキシシラン類、アミノシラン類、アクリルシラン類、ビニルシラン類、スチリルシラン類等のシランカップリング剤、チタネートカップリング剤、アルミニウムカップリング剤や、アクリロイルイソシアネート、ブロックドイソシアネート等のイソシアネート等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。密着向上剤の配合量としては、固形分100重量部中0.1~40重量部が好ましく、0.5~30重量部がより好ましく、1~20重量部がさらに好ましい。上記範囲内であると、機能性膜と基材との密着性に優れる傾向にある。 The adhesion improver is not particularly limited, but examples include epoxysilanes, aminosilanes, acrylicsilanes, vinylsilanes, silane coupling agents such as styrylsilanes, titanate coupling agents, aluminum coupling agents, and acryloyl isocyanate. and isocyanates such as blocked isocyanate. These may be used alone or in combination of two or more. The amount of the adhesion improver compounded is preferably 0.1 to 40 parts by weight, more preferably 0.5 to 30 parts by weight, and even more preferably 1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the solid content. Within the above range, the adhesiveness between the functional film and the substrate tends to be excellent.

機能性膜を形成するための組成物には、任意に他の成分を含有していてもよい。他の成分としては、例えば、エポキシ樹脂やアクリレート、メラミン等の硬化性樹脂、アクリル樹脂やポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂等の熱可塑性樹脂、導電性高分子、炭素材料、重合開始剤、レベリング剤、界面活性剤、光増感剤、消泡剤、中和剤、酸化防止剤、離型剤、紫外線吸収剤、増粘剤、溶媒等が挙げられる。 The composition for forming the functional film may optionally contain other ingredients. Other components include, for example, epoxy resins, acrylates, curable resins such as melamine, acrylic resins, polyester resins, urethane resins, thermoplastic resins such as polyolefin resins, conductive polymers, carbon materials, polymerization initiators, and leveling. agents, surfactants, photosensitizers, defoamers, neutralizers, antioxidants, release agents, UV absorbers, thickeners, solvents and the like.

レベリング剤としては特に限定されず、例えば、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、ポリエーテル変性シロキサン、ポリエーテルエステル変性水酸基含有ポリジメチルシロキサン、ポリエーテル変性アクリル基含有ポリジメチルシロキサン、ポリエステル変性アクリル基含有ポリジメチルシロキサン、パーフルオロポリジメチルシロキサン、パーフルオロポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、パーフルオロポリエステル変性ポリジメチルシロキサン等のシロキサン系化合物;パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルポリオキシエチレンエタノール等のフッ素系化合物;ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、プロピレンオキシド重合体、エチレンオキシド重合体などのポリエーテル系化合物;ヤシ油脂肪酸アミン塩、ガムロジン等のカルボン酸;ヒマシ油硫酸エステル類、リン酸エステル、アルキルエーテル硫酸塩、ソルビタン脂肪酸エステル、スルホン酸エステル、コハク酸エステル等のエステル系化合物;アルキルアリールスルホン酸アミン塩、スルホコハク酸ジオクチルナトリウム等のスルホン酸塩化合物;ラウリルリン酸ナトリウム等のリン酸塩化合物;ヤシ油脂肪酸エタノールアマイド等のアミド化合物;アクリル系化合物等が挙げられる。 The leveling agent is not particularly limited. Siloxane-based compounds such as siloxane, perfluoropolydimethylsiloxane, perfluoropolyether-modified polydimethylsiloxane, perfluoropolyether-modified polydimethylsiloxane; fluorine-based compounds such as perfluoroalkylcarboxylic acids and perfluoroalkylpolyoxyethylene ethanol; Polyether compounds such as oxyethylene alkylphenyl ether, propylene oxide polymer, ethylene oxide polymer; carboxylic acid such as coconut oil fatty acid amine salt, gum rosin; castor oil sulfate, phosphate, alkyl ether sulfate, sorbitan fatty acid Ester compounds such as esters, sulfonic acid esters, and succinic acid esters; sulfonate compounds such as alkylarylsulfonic acid amine salts and dioctyl sodium sulfosuccinate; phosphate compounds such as sodium lauryl phosphate; coconut oil fatty acid ethanolamides, etc. amide compounds; acrylic compounds and the like.

レベリング剤の配合量は、組成物の固形分中0.001~5重量%が好ましく、0.01~1重量%がより好ましく、0.05~0.5重量%がさらに好ましい。 The content of the leveling agent is preferably 0.001 to 5% by weight, more preferably 0.01 to 1% by weight, still more preferably 0.05 to 0.5% by weight, based on the solid content of the composition.

溶媒としては、特に限定されないが、例えば、水;メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール類;テトラヒドロフラン等のエーテル類;エチレングリコールモノメチルエーテル(メチルセロソルブ)、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル(エチルセロソルブ)等のエチレングリコールエーテル類;メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート等のエチレングリコールアルキルエーテルアセテート類;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メチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル等のジエチレングリコールジアルキルエーテル類;ジエチ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エチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等のジエチレングリコールモノアルキルエーテル類;プロピレングリコールモノメチルエーテル等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル類;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、3-メトキシブチル-1-アセテート等のアルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルアミルケトン、シクロヘキサノン、4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノン等のケトン類;2-ヒドロキシプロピオン酸エチル、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオン酸メチル、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2-ヒドロキシ-2-メチルブタン酸メチル、3-メトキシプロピオン酸メチル、3-メトキシプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、コハク酸ジメチル、コハク酸ジエチル、アジピン酸ジエチル、マロン酸ジエチル、シュウ酸ジブチル等のエステル類等が挙げられる。これらの中では、エチレングリコールエーテル類、アルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、ジエチレングリコールジアルキルエーテル類、ケトン類及びエステル類が好ましく、3-エトキシプロピオン酸エチル、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート及びメチルアミルケトンがより好ましい。これらの溶媒は、単独で用いても良いし、2種以上を併用しても良い。 Examples of solvents include, but are not limited to, water; alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol and propylene glycol; ethers such as tetrahydrofuran; ethylene glycol monomethyl ether (methyl cellosolve); Ethylene glycol ethers such as ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol methyl ethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether (ethyl cellosolve); ethylene glycol alkyl ether acetates such as methyl cellosolve acetate and ethyl cellosolve acetate; diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol Diethylene glycol dialkyl ethers such as dibutyl ether and diethylene glycol ethyl methyl ether; Diethylene glycol monoalkyl ethers such as diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether and diethylene glycol monobutyl ether; Propylene glycol monoalkyl ethers such as propylene glycol monomethyl ether; Propylene glycol monomethyl Alkylene glycol monoalkyl such as ether acetate (PGMEA), propylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, 3-methoxybutyl-1-acetate ether acetates; aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl amyl ketone, cyclohexanone, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone; ethyl 2-hydroxypropionate, 2- methyl hydroxy-2-methylpropionate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethyl ethoxyacetate, ethyl hydroxyacetate, methyl 2-hydroxy-2-methylbutanoate, methyl 3-methoxypropionate, 3-methoxypropionic acid Esters such as ethyl, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, dimethyl succinate, diethyl succinate, diethyl adipate, diethyl malonate, dibutyl oxalate, etc. and the like. Among these, ethylene glycol ethers, alkylene glycol monoalkyl ether acetates, diethylene glycol dialkyl ethers, ketones and esters are preferred, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl lactate, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), More preferred are diethylene glycol monoethyl ether acetate and methyl amyl ketone. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

組成物の固形分率は、特に限定されないが、0.1~10重量%が好ましく、1~8重量%がより好ましく、3~5重量%がさらに好ましい。上記範囲内であると、液安定性が良くなる傾向がある。 The solid content of the composition is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 10% by weight, more preferably 1 to 8% by weight, and even more preferably 3 to 5% by weight. Within the above range, liquid stability tends to be improved.

本発明の積層体は、基材上に、高い耐久性と防塵性を有する機能性膜を有するため、自動車、住宅建材、家具、インテリア、家電製品、交通標識、医療用器具、看板、シャッター、等において耐久性と防塵性が求められる部分の用途に好適に適用できる。 Since the laminate of the present invention has a functional film having high durability and dust resistance on the base material, it is used in automobiles, housing materials, furniture, interiors, home appliances, traffic signs, medical instruments, signboards, shutters, etc. It can be suitably applied to parts where durability and dust resistance are required in such as.

<<組成物>>
本発明の組成物は、フルオロ基を有するアルコキシシランの加水分解部分縮合物と、無機粒子とを含有することを特徴とする。さらに、フルオロ基を含まないアルコキシシラン又はその加水分解部分縮合物を含むことが好ましい。フルオロ基を有するアルコキシシラン又はその加水分解部分縮合物、無機粒子、フルオロ基を含まないアルコキシシラン又はその加水分解部分縮合物については、前述した通りである。該組成物は、高い防塵性を長期間持続できるため、防塵コーティング用として好適に適用できる。
<<Composition>>
The composition of the present invention is characterized by containing a hydrolyzed partial condensate of alkoxysilane having a fluoro group and inorganic particles. Furthermore, it preferably contains an alkoxysilane or a hydrolyzed partial condensate thereof that does not contain a fluoro group. The alkoxysilane having a fluoro group or its hydrolyzed partial condensate, the inorganic particles, the alkoxysilane containing no fluoro group or its hydrolyzed partial condensate are as described above. Since the composition can maintain high dust resistance for a long period of time, it can be suitably applied as a dust-proof coating.

以下、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されない。以下、「部」又は「%」は特記ない限り、それぞれ「重量部」又は「重量%」を意味する。 EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples. Hereinafter, "parts" or "%" mean "parts by weight" or "% by weight", respectively, unless otherwise specified.

以下に、実施例及び比較例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
(1)アルコキシシラン及びその加水分解部分縮合物
テトラエトキシシラン(TEOS)(多摩化学工業株式会社製)
メチルトリエトキシシラン(MTES)(東レ・ダウ株式会社製、OFS-6383)
フェニルトリエトキシシラン(PTES)(東京化成工業株式会社製)
ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン(HDFDTMOS)(東京化成工業株式会社製)
(2)無機粒子
無機粒子1(日産化学株式会社製、ST-O、粒子径:12nm、反応性基:シラノール基、DTAピーク600℃以上)
無機粒子2(合成例7にて製造)
無機粒子3(合成例8にて製造)
(3)密着向上剤
ブロックイソシアネート(旭化成ケミカルズ株式会社製、WM44-L70G)
(4)溶媒
エタノール(AP-7)(日本アルコール販売株式会社製)
純水(PW)
(5)基材
プラスチックフィルム(東レ株式会社製、ルミラー)
ガラス白板(太佑機材株式会社製)
金属アルミ板(太佑機材株式会社製、A-1050P)
Various chemicals used in Examples and Comparative Examples are collectively described below.
(1) Alkoxysilane and its hydrolyzed partial condensate tetraethoxysilane (TEOS) (manufactured by Tama Chemical Industry Co., Ltd.)
Methyltriethoxysilane (MTES) (manufactured by Dow Toray Co., Ltd., OFS-6383)
Phenyltriethoxysilane (PTES) (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
Heptadecafluorodecyltrimethoxysilane (HDFDTMOS) (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
(2) Inorganic particles Inorganic particles 1 (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., ST-O, particle size: 12 nm, reactive group: silanol group, DTA peak 600 ° C. or higher)
Inorganic particles 2 (manufactured in Synthesis Example 7)
Inorganic particles 3 (manufactured in Synthesis Example 8)
(3) Adhesion improver blocked isocyanate (manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation, WM44-L70G)
(4) Solvent ethanol (AP-7) (manufactured by Japan Alcohol Sales Co., Ltd.)
Pure water (PW)
(5) Base plastic film (manufactured by Toray Industries, Inc., Lumirror)
White glass plate (manufactured by Taiyu Kizai Co., Ltd.)
Metal aluminum plate (A-1050P, manufactured by Taiyu Kizai Co., Ltd.)

実施例で作製した積層体は以下の方法で評価した。
<膜厚>
触針式表面形状測定器(アルバック株式会社製、DEKTAK)により膜厚を測定した。
The laminates produced in Examples were evaluated by the following methods.
<Film thickness>
The film thickness was measured with a stylus surface profiler (DEKTAK, manufactured by ULVAC, Inc.).

<算術平均高さ(Sa)と最小自己相関長さ(Sal)>
ISO25178に準拠し、形状解析レーザー顕微鏡(キーエンス株式会社製、VK-X1000)で測定した。
<Arithmetic mean height (Sa) and minimum autocorrelation length (Sal)>
It was measured with a shape analysis laser microscope (manufactured by Keyence Corporation, VK-X1000) in accordance with ISO25178.

<透過率(Tt)>
スガ試験機株式会社製ヘイズメーターHZ-2を用いて測定した。
<Transmittance (Tt)>
It was measured using a haze meter HZ-2 manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.

<ヘイズ(Haze)>
スガ試験機株式会社製ヘイズメーターHZ-2を用いて測定した。
<Haze>
It was measured using a haze meter HZ-2 manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.

<水接触角>
液滴法に準拠し、協和界面化学株式会社製、DM-501Hiを用いて測定した。
<Water contact angle>
It was measured using DM-501Hi manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd. according to the droplet method.

<付着率>
関東ローム(JIS Z 8901、試験用粉体1の8種)を機能性膜に振りかけ、90°に立てかけて除去した後に、写真撮影した。撮影した写真を画像ソフトで処理し、残存粉塵の全領域に対する割合を算出し、付着率とした。
<Adhesion rate>
Kanto loam (JIS Z 8901, 8 types of test powder 1) was sprinkled on the functional film, and after removing it by leaning it at 90°, a photograph was taken. The photographed photograph was processed with image software, and the ratio of residual dust to the entire area was calculated as the adhesion rate.

<鉛筆硬度>
JIS-K5600-5-4の試験法に準じて、安田精機製作所社製鉛筆引っかき硬度試験機を用いて測定した。
<Pencil hardness>
It was measured using a pencil scratch hardness tester manufactured by Yasuda Seiki Seisakusho Co., Ltd. according to the test method of JIS-K5600-5-4.

<密着性>
JIS K5600の碁盤目剥離試験により、基材と塗膜との密着性を測定した。
<Adhesion>
The adhesiveness between the substrate and the coating film was measured by a JIS K5600 cross-cut peeling test.

<耐擦傷性>
学振形染色摩擦堅ろう度試験機(株式会社安田精機製作所製、平面型)にて機能性膜の耐擦傷性試験を行い、試験後の水接触角と付着率を測定した。学振形染色摩擦堅ろう度試験機の摩擦子には、不織布(旭化成株式会社製、ベンコット)を取り付け、500gの荷重を加えながら10往復擦ることにより試験を行った、試験後の積層体について、前述の方法で、水接触角と、付着率を測定した。
<Scratch resistance>
The functional film was subjected to a scratch resistance test using a Gakushin-type dye friction fastness tester (manufactured by Yasuda Seiki Seisakusho Co., Ltd., flat type), and the water contact angle and adhesion rate after the test were measured. A non-woven fabric (Bemcot, manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd.) was attached to the friction element of the Gakushin type dyeing friction fastness tester, and the test was performed by rubbing 10 times while applying a load of 500 g. The water contact angle and adhesion rate were measured by the methods described above.

<DTA測定>
示差熱熱重量計(セイコーインスツルメンツ社製、TG/DTA6200)を用いて示差熱分析DTA測定を行った。測定条件は、空気雰囲気下、昇温速度10℃/分、40℃~600℃の温度範囲である。実施例、比較例の機能性膜のDTA測定については、機能性膜をスパチュラ等で掻き取り、得られた粉末を測定に供した。無機粒子のDTA測定については、減圧乾燥機にて乾燥後、測定に供した。
<DTA measurement>
Differential thermal analysis DTA measurement was performed using a differential thermal thermogravimetry (TG/DTA6200, manufactured by Seiko Instruments Inc.). The measurement conditions are an air atmosphere, a temperature increase rate of 10°C/min, and a temperature range of 40°C to 600°C. For the DTA measurement of the functional films of Examples and Comparative Examples, the functional films were scraped off with a spatula or the like, and the resulting powder was used for measurement. For the DTA measurement of the inorganic particles, the particles were dried in a vacuum dryer and then subjected to measurement.

(合成例1~5)
室温で、500mLセパラブルフラスコに、水と酢酸とエタノールと、表1に記載の重量比でTEOS、MTES、及びPTESを仕込み、60℃まで昇温後、36時間熟成させ、アルコキシシランの加水分解部分縮合物を得た。酢酸の配合量は、pH3~4となる量とし、水とエタノールの配合量は、水をエタノールの重量比を50:50とし、反応液の固形分濃度が15%となる量とした。
(Synthesis Examples 1-5)
At room temperature, a 500 mL separable flask was charged with water, acetic acid, ethanol, and TEOS, MTES, and PTES in the weight ratios shown in Table 1, heated to 60° C., aged for 36 hours, and hydrolyzed to alkoxysilane. A partial condensate was obtained. The amount of acetic acid was adjusted so that the pH was 3 to 4, and the amount of water and ethanol was adjusted so that the weight ratio of water to ethanol was 50:50, and the solid content concentration of the reaction solution was 15%.

(合成例6)
TEOS、MTES、及びPTESの代わりに、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン(HDFDTMOS)を使用した他は、上述した手法にて、フルオロ基を含むオリゴシロキサンを合成した。
(Synthesis Example 6)
An oligosiloxane containing a fluoro group was synthesized by the method described above, except that heptadecafluorodecyltrimethoxysilane (HDFDTMOS) was used instead of TEOS, MTES, and PTES.

(合成例7)
500mLセパラブルフラスコに、水35mLと28重量%アンモニア水10mLとエタノール120mLを仕込み、45℃まで昇温後、TEOS15gとエタノール20mLの混合液を30分かけて滴下し、20分間攪拌した。次に、減圧留去して、アンモニアを除去することにより、シリカゾル液を得た。このシリカゾル液に、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(東レ・ダウ株式会社製、OFS-6040)1gを添加して、24時間攪拌することにより、無機粒子2を得た。粒子径は、マイクロトラック・ベル株式会社製Micro trac Nanotrac Wave UT151を用いて、動的光散乱法により測定した。DTAピークは、先述の手法で測定した(粒子径:100nm、反応性基:シラノール基、DTAピーク340℃)
(Synthesis Example 7)
A 500 mL separable flask was charged with 35 mL of water, 10 mL of 28% by weight aqueous ammonia, and 120 mL of ethanol. Next, the silica sol liquid was obtained by depressurizingly distilling and removing ammonia. Inorganic particles 2 were obtained by adding 1 g of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (manufactured by Dow Toray Co., Ltd., OFS-6040) to this silica sol liquid and stirring for 24 hours. The particle size was measured by a dynamic light scattering method using Microtrac Nanotrac Wave UT151 manufactured by Microtrac Bell Co., Ltd. The DTA peak was measured by the method described above (particle diameter: 100 nm, reactive group: silanol group, DTA peak at 340°C).

(合成例8)
500mLセパラブルフラスコに、水35mLと28重量%アンモニア水10mLとエタノール120mLを仕込み、40℃まで昇温後、TEOS15gとエタノール20mLの混合液を30分かけて滴下し、20分間攪拌した。次に、減圧留去して、アンモニアを除去することにより、シリカゾル液を得た。このシリカゾル液に、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(東レ・ダウ株式会社製、OFS-6040)1gを添加して、24時間攪拌することにより、無機粒子3を得た。粒子径は、マイクロトラック・ベル株式会社製Micro trac Nanotrac Wave UT151を用いて、動的光散乱法により測定した。DTAピークは、先述の手法で測定した(粒子径:130nm、反応性基:シラノール基、DTAピーク330℃)
(Synthesis Example 8)
A 500 mL separable flask was charged with 35 mL of water, 10 mL of 28% by weight aqueous ammonia, and 120 mL of ethanol. Next, the silica sol liquid was obtained by depressurizingly distilling and removing ammonia. Inorganic particles 3 were obtained by adding 1 g of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (OFS-6040 manufactured by Dow Toray Co., Ltd.) to this silica sol liquid and stirring for 24 hours. The particle size was measured by a dynamic light scattering method using Microtrac Nanotrac Wave UT151 manufactured by Microtrac Bell Co., Ltd. The DTA peak was measured by the method described above (particle diameter: 130 nm, reactive group: silanol group, DTA peak at 330°C).

Figure 0007267343000001
Figure 0007267343000001

(実施例1~21及び比較例1~4)
合成例で作製したアルコキシシランの加水分解部分縮合物とともに、無機粒子等の各成分を、表1に記載の固形分比で配合し、水:エタノール=30:70(重量比)の溶液にて、表2~4記載の固形分に希釈することにより樹脂組成物を作製した。なお、これらの組成物はpH3~4であった。この組成物を表2に記載の基材上に、バーコーターにより塗布した。表2~4に記載の温度、時間で硬化させ、積層体を得た。機能性膜の各物性を評価した。その結果を表2~4に示す。
(Examples 1 to 21 and Comparative Examples 1 to 4)
Together with the hydrolyzed partial condensate of alkoxysilane prepared in Synthesis Example, each component such as inorganic particles was blended at the solid content ratio shown in Table 1, and a solution of water: ethanol = 30: 70 (weight ratio) was prepared. , to prepare a resin composition by diluting to the solid content shown in Tables 2-4. These compositions had a pH of 3-4. This composition was applied onto the substrates shown in Table 2 using a bar coater. A laminate was obtained by curing at the temperature and time shown in Tables 2 to 4. Each physical property of the functional film was evaluated. The results are shown in Tables 2-4.

Figure 0007267343000002
Figure 0007267343000002

Figure 0007267343000003
Figure 0007267343000003

Figure 0007267343000004
Figure 0007267343000004

Claims (3)

フルオロ基を有するアルコキシシランの加水分解部分縮合物、粒子径が1~1000nmである無機粒子、および、フルオロ基を含まないアルコキシシランの加水分解部分縮合物を含む防塵コーティング用組成物であって、
前記無機粒子が、エポキシ基、メタクリル基およびイソシアネート基から選択される反応性基を有し、無機粒子の配合量が固形分100重量部中10~80重量部である防塵コーティング用組成物。
A dustproof coating composition comprising a hydrolyzed partial condensate of an alkoxysilane having a fluoro group, inorganic particles having a particle size of 1 to 1000 nm, and a hydrolyzed partial condensate of an alkoxysilane containing no fluoro group,
The dustproof coating composition, wherein the inorganic particles have a reactive group selected from an epoxy group, a methacrylic group and an isocyanate group , and the amount of the inorganic particles is 10 to 80 parts by weight per 100 parts by weight of the solid content.
前記フルオロ基を含まないアルコキシシランの加水分解部分縮合物における、分子中のケイ素原子数に対する炭素原子数の比(C/Si比)が0.1~4である請求項1に記載の防塵コーティング用組成物。 2. The dust-proof coating according to claim 1, wherein the ratio of the number of carbon atoms to the number of silicon atoms in the molecule (C/Si ratio) in the hydrolyzed partial condensate of alkoxysilane containing no fluoro group is 0.1 to 4. composition. さらに、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、アルミニウムカップリング剤およびイソシアネート化合物からなる群から選択される密着向上剤を含む請求項1または2に記載の防塵コーティング用組成物。

3. The dustproof coating composition according to claim 1, further comprising an adhesion improver selected from the group consisting of silane coupling agents, titanate coupling agents, aluminum coupling agents and isocyanate compounds.

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