JPH02120327A - Production of compound for coating film - Google Patents

Production of compound for coating film

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JPH02120327A
JPH02120327A JP27323888A JP27323888A JPH02120327A JP H02120327 A JPH02120327 A JP H02120327A JP 27323888 A JP27323888 A JP 27323888A JP 27323888 A JP27323888 A JP 27323888A JP H02120327 A JPH02120327 A JP H02120327A
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JP
Japan
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coating
coating film
compound
present
compd
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Application number
JP27323888A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuzo Uchida
内田 安三
Tamotsu Takahashi
保 高橋
Hitoshi Nakada
中田 斉
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Mizusawa Industrial Chemicals Ltd
Original Assignee
Mizusawa Industrial Chemicals Ltd
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Publication of JPH02120327A publication Critical patent/JPH02120327A/en
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Abstract

PURPOSE:To improve adhesiveness to a base material and surface hardness by reacting a specified organosilicon compd. with a specified organoaluminum compd. in a low-temp. range. CONSTITUTION:An organosilicon compd. (A) of formula R2Si(OH)2 (wherein R is an aliph. or arom. hydrocarbon group) (e.g., diphenylsilanol) and an organoaluminum compd. (B) of formula AlXnY3-n (wherein X is an aliph. or arom. hydrocarbon group; Y is an alkoxy or beta-diketone compd.; n is 2 or 3) (e.g., trialkylaluminum) are mixed in such a way that the mixing ratio of the components A and B (in terms of Si atoms: Al atom) is 3:2-1:1 and the mixture is dissolved in a solvent (e.g., ether) and reacted under stirring at 40 deg.C or lower, especially at a low temp. of -80 to 30 deg.C.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は1種々の基材に対する密着性および表面硬度に
優れたコーティング膜用化合物の製造法に関し、有機ケ
イ素化合物と有機アルミニウム化合物との2成分を原料
としてコーティング膜用化合物を製造する方法に関する
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method for producing a compound for coating film that has excellent adhesion to various substrates and surface hardness, The present invention relates to a method for producing a coating film compound using the components as raw materials.

(従来技術およびその問題点) 金属、ガラス、セラミックス、プラスチックス等の成型
品や繊維類等の物品表面を改質し、密着性、耐表面強度
、fF1汚染性、耐気体透過性、光反射性、光吸収性等
の諸物性を改善向上させることは、古くから塗料等の各
種コーティング膜を物品表面上に形成させることによっ
て行なわれている。
(Prior art and its problems) Modify the surface of molded products such as metals, glass, ceramics, plastics, etc. and articles such as fibers to improve adhesion, surface strength, fF1 contamination resistance, gas permeation resistance, and light reflection. BACKGROUND ART Various physical properties such as light absorption and light absorption have been improved for a long time by forming various coating films such as paints on the surfaces of articles.

然しながら、この塗料のコーティング方法では、コーテ
ィング膜の厚さにおのずと限界があり、数ミクロンのオ
ーダーの薄膜コーティング処理が困難であり、厚膜のコ
ーティングが余儀なくされてきた。
However, with this paint coating method, there is a natural limit to the thickness of the coating film, and it is difficult to process a thin film coating on the order of several microns, so thick film coating has been unavoidable.

また金属アルコキシド及び金属の無機塩類の溶液を原料
として、その加水分解、重合により、金属酸化物粒子を
ゾル状とし、これを基材物品に塗布し、加熱することに
よって、更に反応を進行させ、ポリマー化してコーティ
ング膜を形成させるゾル−ゲル法(作花清夫”化学増刊
1)2“化学同人f1987+ )は、極薄膜を密着性
よくコーティングできることから注目されている。
Further, using a solution of a metal alkoxide and an inorganic metal salt as a raw material, hydrolysis and polymerization of the metal oxide particles are made into a sol, and this is applied to a base article and heated to further advance the reaction, The sol-gel method (Kiyoo Sakuhana, Kagaku Special Edition 1) 2 "Kagaku Doujin f1987+", which involves polymerization to form a coating film, is attracting attention because it can coat extremely thin films with good adhesion.

しかし、このゾル−ゲル法は、被コーティング面上で縮
合反応により、ポリマー化を行なってコーティング膜を
形成する方法であることから、反応促進のため及び反応
に際して副生ずる水やアルコール類を除去するために、
加熱処理が必要となる。
However, since this sol-gel method is a method in which a coating film is formed by polymerizing through a condensation reaction on the surface to be coated, it is necessary to remove water and alcohol by-products during the reaction and to promote the reaction. for,
Heat treatment is required.

したがって、この方法による場合は、被コーティング物
質が耐熱性を有するものでなければならないという制限
を受ける。
Therefore, this method is limited in that the material to be coated must be heat resistant.

更に、有機ケイ素化合物及びアルミニウムアルコキシド
化合物との組み合わせのように、異なる2f!1以上の
金属を含む多成分系のコーティング材料を用いる方法も
知られている。
Furthermore, different 2f!s, such as combinations with organosilicon compounds and aluminum alkoxide compounds, can be used. It is also known to use multicomponent coating materials containing one or more metals.

この方法では、コーティング膜の分子レベルでの構造を
制御することが困難であるという問題がある。即ち、生
成結合単位が5i−0−AIのみでなく、伯の結合単位
である5i−0−5iやAl−0−AIが混在した縮合
体が容易に生成してしまい、その結果として、物性的に
安定し、しかも強度を有するコーティング膜を得ること
が困難となっている。
This method has a problem in that it is difficult to control the structure of the coating film at the molecular level. In other words, a condensate containing not only 5i-0-AI, but also 5i-0-5i and Al-0-AI, which are the bonding units of black, is easily generated, and as a result, the physical properties It has become difficult to obtain a coating film that is both physically stable and strong.

更にまた、特定の有機ケイ素化合物を加水分解した後、
アルミニウムアルコキシドと反応させ、基材物品に浸漬
塗装法でコーティングし、ついで50℃以上の温度で加
熱処理し、熱硬化によりコーティング膜を形成する方法
も提案されている(特開昭60−202157号公報)
Furthermore, after hydrolyzing a specific organosilicon compound,
A method has also been proposed in which a coating film is formed by reacting with aluminum alkoxide, coating the base article by dip coating, then heat-treating at a temperature of 50° C. or higher, and then thermally curing (Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-202157). Public bulletin)
.

而してこの方法でも加熱処理を避は得ないため、被コー
ティング物品に制限を受ける。
However, since heat treatment is unavoidable in this method as well, there are restrictions on the types of articles to be coated.

上述したように、金属、ガラス、プラスチック等の成型
品及び繊維類等の物品表面を改質するために、各種のコ
ーティング膜原料を調製し、塗布コーティングを行なっ
ているが、そのコーティング手段、密着性、表面強度、
耐汚染性、気体の耐透過性、光の反射ならびに吸収等の
諸物性において、解決すべきいくつかの問題点を残して
いる。
As mentioned above, in order to modify the surface of molded products such as metals, glass, plastics, etc., and articles such as fibers, various coating film raw materials are prepared and applied coatings are performed. properties, surface strength,
Several problems remain to be resolved in physical properties such as stain resistance, gas permeation resistance, and light reflection and absorption.

(問題点を解決するための手段) 本発明は、特定の有機ケイ素化合物と有機アルミニウム
化合物とを使用し、これを低温領域で反応させることに
より、密着性等の諸特性に優れ、安定した物性を有する
コーティング膜を形成し得るコーティング膜用化合物を
製造するに至ったものである。
(Means for Solving the Problems) The present invention uses a specific organosilicon compound and an organoaluminum compound, and by reacting them in a low temperature range, the present invention has excellent properties such as adhesion and stable physical properties. The present invention has led to the production of a coating film compound capable of forming a coating film having the following properties.

即ち、本発明によれば。That is, according to the invention.

fal−R9式、R,Si (OHI 2式中、Rは、
脂肪族または芳香族系炭 化水素基を示す、 で表わされる有機ケイ素化合物と、 (bl−数式、AlX1IY3−。
fal-R9 formula, R, Si (OHI 2 formula, R is
An organosilicon compound represented by the following, which represents an aliphatic or aromatic hydrocarbon group, and (bl-formula, AlX1IY3-.

式中、Xは、脂肪族または芳香族系炭 化水素基を示し、 Yは、アルコキシ基またはβ−ジ ケトン系化合物であり、 nは、2または3の数である、 で表わされる有機アルミニウム化合物との2成分を40
℃以下の温度で反応させてコーティング膜用化合物を製
造する方法が提供される。
In the formula, X represents an aliphatic or aromatic hydrocarbon group, Y is an alkoxy group or a β-diketone compound, and n is a number of 2 or 3. 2 components of 40
A method is provided for producing a coating compound by reacting at a temperature of 0.degree. C. or lower.

C作用) 本発明においては、上記2成分の反応(縮合反応)を加
熱処理することなく、40℃以下の低温で行ない得るこ
とから、被コーティング物質に要求される耐熱性等の特
性が緩和され1例えば熱的に変形し易い物質等に対して
も有効にコーティングを行なうことが可能となる。
Effect C) In the present invention, the reaction (condensation reaction) of the two components described above can be carried out at a low temperature of 40°C or less without heat treatment, so properties such as heat resistance required of the material to be coated are relaxed. 1. For example, it becomes possible to effectively coat materials that are easily deformed due to heat.

また本発明に従って得られたコーティング膜化合物を使
用に供した場合には、密着性、表面強度、耐汚染性、気
体の耐透過性、光の反射ならびに吸収等の諸物性が極め
て安定したコーティング膜が得られるという事実は、未
だ明確ではないが、本発明によって製造される化合物が
、実質的に規則正しい5i−0−AI結合単位のみがら
構成され、5i−0−5i或はAl−0−AIの様な結
合単位を殆ど含んでいないからではないかと推定される
Furthermore, when the coating film compound obtained according to the present invention is used, the coating film has extremely stable physical properties such as adhesion, surface strength, stain resistance, gas permeation resistance, and light reflection and absorption. Although it is not yet clear that the compound produced by the present invention is composed only of substantially regular 5i-0-AI bonding units, 5i-0-5i or Al-0-AI It is presumed that this is because it contains almost no bonding units such as .

即ち、本発明者等は、本発明にいたる研究過程において
、種々の有機ケイ素化合物と有機アルミニウム化合物と
を選び、溶剤に溶解し、低温での反応を調べたところ、
次の興味ある事実゛を見出した。
That is, in the research process leading to the present invention, the present inventors selected various organosilicon compounds and organoaluminum compounds, dissolved them in a solvent, and investigated their reactions at low temperatures.
I discovered the following interesting fact.

その事実の中から1本発明を理解する上で特長ある一つ
の反応をモデルとして、次の反応を挙げる事ができる。
Among these facts, the following reaction can be cited as a model of a characteristic reaction for understanding the present invention.

即ち、低温で選択的に水酸基のプロトンと反応する性質
を有する有機アルミニウム化合物として、トリイソブチ
ルアルミニウム(A 1 fi−C4H9)3)を採用
し、有機ケイ素化合物としては、溶剤のテトラヒドロフ
ラン(THF)Jこ溶解せしめた( t−C,H,fc
)1212Si l0HI )を採用して、0℃で1時
間攪拌反応させ、回収した縮合体をモデルとした。
That is, triisobutylaluminum (A 1 fi-C4H9) 3) was used as an organoaluminum compound that has the property of selectively reacting with protons of hydroxyl groups at low temperatures, and the solvent tetrahydrofuran (THF) J was used as an organosilicon compound. This was dissolved (t-C, H, fc
) 1212Si 10HI ) was used, the reaction was stirred at 0° C. for 1 hour, and the recovered condensate was used as a model.

この反応縮合体を核磁気共鳴(NMR)とガスクロマト
グラフ(GC)を用いて調べ、その生成率および反応生
成物の構造について検討し、第1図に示す結果を得た。
This reaction condensate was examined using nuclear magnetic resonance (NMR) and gas chromatography (GC), and the production rate and structure of the reaction product were investigated, and the results shown in FIG. 1 were obtained.

この核磁気共鳴(NMR)による測定結果からイソブチ
ル基のメチルのピーク(δ=1.32〜1.34)の内
部槽’ts<ナフタレン)との積分値より、全ての場合
において、その反応物は99%以上の高い収率で得られ
ていることが明らかになった。
From the measurement results of this nuclear magnetic resonance (NMR), the integral value of the methyl peak of the isobutyl group (δ = 1.32 to 1.34) with the internal tank 'ts < naphthalene) shows that in all cases, the reactant It was revealed that the product was obtained with a high yield of 99% or more.

一方、ガスクロマトグラフの結果から、5i−0−5i
結合やAl−0−AI結合単位のランダムブロックの生
成物は全く認められず、反応生成物はAl−0−5i結
合単位のみで構成されているという事実が明らかになっ
た。
On the other hand, from the gas chromatograph results, 5i-0-5i
No bonds or products of random blocks of Al-0-AI bonding units were observed, revealing the fact that the reaction product was composed only of Al-0-5i bonding units.

この結果から、モデル縮合体の反応は次の式で示される
反応が考えられる。
From this result, the reaction of the model condensate can be considered to be expressed by the following equation.

Al 1i−C41)e) 3+ t−CJ9(C1l
a) zsi fOH1→t−C4H9(CH312S
i−0−Al (i−C4H912+ fi−C41)
918以上の知見から、原料となる有機アルミニウム化
合物には、−数式AIXnY1−.  (式中、Xは脂
肪族または芳香族系炭化水素基であり、Yはアルコキシ
基またはβ−ジケトン系化合物であり、nは2または3
の数である。)で表わされる有機アルミニウム化合物を
選び、一方、−数式R,Si (0旧2(式中、Rは脂
肪族または芳香族系炭化水素基である。)で表わされる
有機シラノール化合物を選び、低温で反応させると、そ
の反応生成物はAl−0−5i結合単位のみで構成され
ているものと推定される。
Al 1i-C41)e) 3+ t-CJ9(C1l
a) zsi fOH1→t-C4H9(CH312S
i-0-Al (i-C4H912+ fi-C41)
From the above knowledge, the organoaluminum compound used as a raw material has the formula: AIXnY1-. (In the formula, X is an aliphatic or aromatic hydrocarbon group, Y is an alkoxy group or a β-diketone compound, and n is 2 or 3
is the number of ), and on the other hand, an organosilanol compound represented by the formula R,Si (0 former 2 (wherein R is an aliphatic or aromatic hydrocarbon group)), and It is estimated that the reaction product is composed only of Al-0-5i bond units.

従って、本発明によって製造される縮合体は、5i−0
−3iやAl−0−Alの結合単位を殆ど含有しておら
ず、この結果として物性的に安定し、しかも強度あるコ
ーティング股を得ることが可能となるものである。
Therefore, the condensate produced by the present invention is 5i-0
It contains almost no -3i or Al-0-Al bonding units, and as a result, it is possible to obtain a coating that is physically stable and strong.

(発明の好適態様) 五旦久ヱエ止塗1 本発明において用いる有機ケイ素化合物とし2では、−
数式 RzSx fOH) zで表わされる有機シラノ
ールが使用される。
(Preferred Embodiment of the Invention) Godankyue stop coating 1 In the organosilicon compound used in the present invention 2, -
Organosilanols with the formula RzSx fOH) z are used.

該式中、基Rは脂肪族又は芳香族基、例えば、メチル、
ブタノール、ビニル、フェニル、メチルフェニル等の基
を示す、これらの有機シラノールは、1種又は2種以上
の組み合わせで使用することができる6本発明において
は、工業的に製造され且つ人手が容易なことから、ジフ
ェニルシラノール[fc6H512si (0旧21が
もっとも好適に使用される。
In the formula, the group R is an aliphatic or aromatic group, such as methyl,
These organic silanols, which represent groups such as butanol, vinyl, phenyl, and methylphenyl, can be used singly or in combination of two or more. Therefore, diphenylsilanol [fc6H512si (0 old 21) is most preferably used.

手アルミニウム A物 本発明において、上述した有機ケイ素化合物と反応させ
るべき有機アルミニウム化合物としては、−数式 AI
X、、Y、、で表わされるものが、単独又は2種以上の
組み合わせで使用される。
Hand aluminum A product In the present invention, the organoaluminum compound to be reacted with the above-mentioned organosilicon compound is - Formula AI
Those represented by X, Y, etc. may be used alone or in combination of two or more.

ここで、nは2又は3の数である。Here, n is a number of 2 or 3.

また、基Xは、メチル、エチル等の炭素数が1乃至5の
アルキル基を示す。
Further, the group X represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms such as methyl and ethyl.

更に基Yは、メトキシ、エトキシ、ブトキシ、ベンジル
オキシ等のアルコキシ基或はアセチルアセトン、ベンゾ
イルアセトン等のβ−ジケトン化合物の基を示す。
Further, the group Y represents an alkoxy group such as methoxy, ethoxy, butoxy or benzyloxy, or a group of a β-diketone compound such as acetylacetone or benzoylacetone.

本発明においては、特にトリアルキルアルミニウムやジ
エチルモノエトキシアルミニウムが好適に使用される6 叉応 本発明においては、上記有機ケイ素化合物と有機アルミ
ニウム化合物は予め溶媒に溶解せしめてから使用するこ
とが取り扱い上望ましい。
In the present invention, trialkylaluminum and diethylmonoethoxyaluminum are particularly preferably used.6 In addition, in the present invention, it is recommended to dissolve the organosilicon compound and the organoaluminum compound in a solvent in advance before use. desirable.

これらの溶媒としては、原料化合物とは反応しない溶媒
で、例えばエーテル、ハロゲン化炭化水素あるいはトル
エン等の芳香族系が好適に目的に応じて種々使用するこ
とが可能であり、必要に応じてこれらの混合溶媒を使用
することも出来る。
As these solvents, various solvents that do not react with the raw material compounds, such as ethers, halogenated hydrocarbons, or aromatic systems such as toluene, can be suitably used depending on the purpose. It is also possible to use a mixed solvent of

また、本発明の溶剤に溶解せしめた有機ケイ素化合物と
有機アルミニウム化合物の混合反応液は、溶剤が常温保
存が可能である範囲で常温保管ならびに使用が可能であ
る。
Further, the mixed reaction solution of an organosilicon compound and an organoaluminum compound dissolved in the solvent of the present invention can be stored and used at room temperature within a range where the solvent can be stored at room temperature.

また、この混合反応液は窒素ガス等の不活性ガスで置換
しておいてから用いることによって、酸化等のトラブル
を起こすことなく1反応ならびにコーティングをスムー
ズに行なう上で好適である。
In addition, it is preferable to use this mixed reaction solution after replacing it with an inert gas such as nitrogen gas in order to smoothly carry out one reaction and coating without causing troubles such as oxidation.

本発明のコーティング膜を安定して、5i−0−Al結
合単位のみから構成される縮合体を有効に生成させるた
めには、原料である(a)成分と(b)成分との混合比
率をケイ素原子(Sil とアルミニウム原子(A1)
との原子比(Si:Al)で3:2 ないしl:lに選
ぶことが望ましい。
In order to stably form the coating film of the present invention and effectively produce a condensate consisting only of 5i-0-Al bond units, the mixing ratio of the raw materials (a) and (b) must be adjusted. Silicon atom (Sil) and aluminum atom (A1)
It is desirable to select an atomic ratio (Si:Al) of 3:2 to 1:1.

この混合原子比を3=2もしくはl:1の比率からいず
れの比率の方向でもずらす時は5i−0−Al結合単位
の縮合体を高い確率の選択性で生成させることができな
くなり、ほかの結合単位である5j−0−5i結合やA
l−0−Al結合が混在して生成してくる傾向がある。
When this mixed atomic ratio is shifted from the ratio of 3=2 or l:1 in either ratio direction, it becomes impossible to generate a condensate of 5i-0-Al bond units with a high probability of selectivity, and other The bond unit 5j-0-5i bond and A
There is a tendency for a mixture of l-0-Al bonds to be generated.

本発明のコーティング膜を生成するための反応条件とし
ては、上記溶媒に溶解せしめた有機ケイ素化合物と有機
アルミニウム化合物を40℃以下特に−80〜30℃の
低温の温度範囲で、撹拌下に反応させればよく、特に、
反応原料を加水分解したり、または加熱したりする必要
は全くない。
The reaction conditions for producing the coating film of the present invention include reacting an organosilicon compound and an organoaluminum compound dissolved in the above-mentioned solvent at a low temperature range of 40°C or lower, especially -80 to 30°C, with stirring. In particular,
There is no need to hydrolyze or heat the reaction materials.

さらにまた、本発明の反応により副生する物質は、全て
低沸点の気体(炭化水素化合物)であることから、常温
でこれら副生物を揮散せしめることが可能であり、この
点でも特別な加熱等の手段は必要としない。
Furthermore, since the substances produced by the reaction of the present invention are all low-boiling point gases (hydrocarbon compounds), it is possible to volatilize these by-products at room temperature, and in this respect, special heating, etc. means are not required.

工二ヱエ之グ方迦 本発明のコーティング膜を機材物品にコーティングする
方法としては、機材の被コーティング面を機械的もしく
は溶媒や水を用いて洗浄した後、ディッピング(浸漬)
法、スプレィ法、垂れ流し法等の当業界で一般に用いら
れているコーティング法を採用することができる。
As a method for coating equipment with the coating film of the present invention, the surface of the equipment to be coated is cleaned mechanically or with a solvent or water, and then dipping is performed.
Coating methods commonly used in the art, such as a coating method, a spray method, and a dripping method, can be employed.

この場合、コーティング時におけるコーティング原液の
作業性を改善し、コーティング膜の平滑性を向上させる
目的で、界面活性剤等を併用することも可能であり、特
に、ジメチルシロキサン、アルキレンオキシドとのブロ
ックまたはグラフト共重合体等が有効である。
In this case, in order to improve the workability of the coating stock solution during coating and improve the smoothness of the coating film, it is also possible to use a surfactant, etc. In particular, blocking with dimethylsiloxane or alkylene oxide or Graft copolymers and the like are effective.

さらにまた、コーティング膜に対する着色のため、各種
の染料、顔料、金属元素等や、充填剤を添加配合させた
り、有機ポリマーを溶解させることも可能であり、さら
にコーティング性や基材との密着性等の実用物性をさら
に向上改善することも容易に可能である。
Furthermore, in order to color the coating film, it is possible to add and blend various dyes, pigments, metal elements, etc., fillers, and dissolve organic polymers. Furthermore, it is possible to improve coating properties and adhesion to the substrate. It is also easily possible to further improve the practical physical properties such as.

本発明の方法により、コーティング処理されたコーティ
ング膜の被膜厚は、コーティング方法(例えば、浸漬回
数等)、コーティング用原料液中の固形分濃度等によっ
て、変化させることが可能である。しかし、本発明によ
る製法によれば、1回のコーティング処理によって0.
01〜1.0ミクロン、好ましくは0.1〜0.5ミク
ロンの厚みが一般的に利用される。さらに膜厚を厚くし
たい時には、コーティング処理を重ねることによって5
0ミクロン厚にすることも可能である。但し、膜厚を一
度のコーティング処理で2ミクロンよりも厚い膜厚とす
る時は、そのコーティング膜に亀裂やクラ・ンクが発生
しやすい傾向があり、好ましくはない。
The film thickness of the coating film coated by the method of the present invention can be changed by the coating method (for example, the number of dippings, etc.), the solid content concentration in the coating raw material liquid, and the like. However, according to the manufacturing method according to the present invention, 0.000.
Thicknesses of 0.01 to 1.0 microns, preferably 0.1 to 0.5 microns are commonly utilized. If you want to make the film even thicker, repeat the coating process to increase the film thickness.
It is also possible to have a thickness of 0 microns. However, when the film thickness is made thicker than 2 microns in one coating process, the coating film tends to be prone to cracks and cracks, which is not preferable.

さらに1表面物性の機能性を向上させるために、例えば
、帯電防止の目的のため、メチルシリケート、エチルシ
リケート、プロピルシリケートブチルシリケートなどの
加水分解物や高分子シリカのコロイド状分散もしくはゾ
ル状の水もしくはアルコール分散液が好適に使用される
。またコーティング塗膜の屈折率、可撓性を向上させる
目的で、しかも塗布表面硬度ならびに耐汚染性をtaな
わない範囲で(a)成分以外の有機ケイ素化合物の加水
分解物を併用することもできる6以上の併用可能な配合
物は、特に、本発明のコーティング膜から得られる塗膜
特性ならびに塗布作業性を低下させない配合割合で配合
することができ、好ましくは(a)成分100重量部に
対して5〜200重量部である。
Furthermore, in order to improve the functionality of surface physical properties, for example, for the purpose of antistatic properties, colloidal dispersions of hydrolysates such as methyl silicate, ethyl silicate, propyl silicate, butyl silicate, or polymeric silica or sol-like water Alternatively, an alcohol dispersion is preferably used. In addition, for the purpose of improving the refractive index and flexibility of the coating film, a hydrolyzate of an organosilicon compound other than the component (a) may be used in combination, as long as the coating surface hardness and stain resistance are not impaired. 6 or more compounds that can be used in combination can be blended at a blending ratio that does not reduce the coating film properties and coating workability obtained from the coating film of the present invention, and is preferably blended with 100 parts by weight of component (a). The amount is 5 to 200 parts by weight.

本発明のコーティング膜が適用される被コーティング材
である基材は、鉄、アルミニウム、銅、鉛、チタン、銀
、金および各種類の合金等の金属:無機のガラス類:ケ
イ石、アルミナ、ジルコニヤ、炭化ケイ素、炭素、マグ
ネシャ、クロム、カルジャ等およびこれら化合物より構
成されている天然鉱物のそれぞれ単独もしくは混合物の
焼成品、ガラス状琺瑯、水和硬化させたセメント業n、
炭化チタン、窒化チタン、炭化タングステン、モリブデ
ン、ニオブ、酸化イットリュウム等からなるセラミック
ス類:人造ダイヤモンド、炭化ホウ素、酸化鉄、酸化ク
ロム、コランダム、エメリー、ガーネット、フリント等
から成る合成宝石;ポリメチルメタフレイト、アクリロ
ニトリル−スチレン共重合体、ポリカーボネイト、ルロ
ーズアデイト、架橋ポリメチルメタフレイト、ポリ塩化
ビニル、エポキシ樹脂、ジエチレングリコールビスアリ
ルカーボネート重合体、ポリアミド類、ポリエステル類
等のプラスチック:木材類等の成型品および繊維類物品
等が挙げられる。
The base materials to be coated to which the coating film of the present invention is applied include metals such as iron, aluminum, copper, lead, titanium, silver, gold, and various types of alloys; inorganic glasses; silica, alumina, Fired products of natural minerals such as zirconia, silicon carbide, carbon, magnesha, chromium, karja, etc. and natural minerals composed of these compounds, individually or in mixtures, glassy enamel, hydration-hardened cement products,
Ceramics made of titanium carbide, titanium nitride, tungsten carbide, molybdenum, niobium, yttrium oxide, etc.; Synthetic gemstones made of artificial diamond, boron carbide, iron oxide, chromium oxide, corundum, emery, garnet, flint, etc.; polymethylmethane Plastics such as freight, acrylonitrile-styrene copolymer, polycarbonate, luroseate, cross-linked polymethyl metaphreite, polyvinyl chloride, epoxy resin, diethylene glycol bisallyl carbonate polymer, polyamides, polyesters, etc.: Molding of wood, etc. Examples include textile products and textile products.

また、本発明の被コーティング材である基材の接着性改
善のためを目的として、谷樋の表面処理あるいはブライ
マー処理を予め施した物品への適用も好ましく行なわれ
る。
Further, for the purpose of improving the adhesion of the substrate which is the material to be coated according to the present invention, it is also preferable to apply the present invention to articles which have been previously subjected to a trough surface treatment or a brimer treatment.

(発明の効果) 本発明によれば、有機ケイ素化合物と有機アルミニウム
化合物を原料に選び、低温にて反応させることによって
、5j−0−AI結合単位の縮合体のみから構成された
化合物を生成せしめ、各4ffi基材物品の上にコーテ
ィングする時は、密着性、体表面強度、耐汚染性、気体
の耐透過性、光の反射や吸収等の諸物性に優れたコーテ
ィング膜およびその製法が提供された。かくして、本発
明のコーティング膜でコーティング処理された物品は外
観特性に優れているという利点を有し、外観表面の機械
的強度に優れているという利点がある。
(Effects of the Invention) According to the present invention, by selecting an organosilicon compound and an organoaluminum compound as raw materials and reacting them at a low temperature, a compound composed only of a condensate of 5j-0-AI bonding units can be produced. When coating on each 4ffi base material article, we provide a coating film with excellent physical properties such as adhesion, body surface strength, stain resistance, gas permeation resistance, light reflection and absorption, and its manufacturing method. It was done. Thus, articles coated with the coating film of the present invention have the advantage of having excellent appearance characteristics, and have the advantage of having excellent mechanical strength of the appearance surface.

(実施例) 以下本発明の具体例について、実施例で説明する。(Example) Specific examples of the present invention will be described below with reference to Examples.

(1)コーティング用原液−への調製 原料用有機ケイ素化合物と有機アルミニウム化合物には
、それぞれ市販(東京化成社製)のジフェニルシラノー
ルとトリイソブチルアルミニウムを選んだ、溶媒には市
販試薬のテトラヒドロフランを選んだ6 原液の調製は、撹拌用回転子を備えた100m1のステ
ンレス製反応器にジフェニルシラノール1mmo 1を
取り、この中に溶媒のテトラヒドラフラン5mlを加え
、マグネチックスターラを用いて10分間攪拌し、分散
溶解せしめ、ついで反応器を外部より氷で0℃に保ちな
がらトリイソブチルアルミニウム1mmolをゆっくり
と滴下しながら注入し、更に1時間攪拌を続ける。その
後25°Cの温度に戻した後、気体の発生が終了するま
で撹拌を続け、平均分子量1200程度の重合度に縮合
した縮合体から成るコーティング用原液−八を調製した
9(2)コーティング用原液−Bの調製 ジフェニルシラノールの添加量を1.5mmolとする
以外には、(1)の調製方法と同様にして、コーティン
グ用原液−Bを調製した。
(1) Preparation of coating stock solution Commercially available diphenylsilanol and triisobutylaluminum (manufactured by Tokyo Kasei Co., Ltd.) were selected as the raw organosilicon compound and organoaluminium compound, respectively, and the commercially available reagent tetrahydrofuran was selected as the solvent. 6. To prepare the stock solution, place 1 mmol of diphenylsilanol in a 100 ml stainless steel reactor equipped with a stirring rotor, add 5 ml of tetrahydrofuran as a solvent, and stir for 10 minutes using a magnetic stirrer. Then, while keeping the reactor at 0° C. with ice from the outside, 1 mmol of triisobutylaluminum was slowly injected dropwise, and stirring was continued for an additional hour. After that, the temperature was returned to 25°C, and stirring was continued until gas generation ceased to prepare a coating stock solution-8 consisting of a condensate condensed to a degree of polymerization with an average molecular weight of about 1200.9(2) For coating Preparation of Stock Solution-B A coating stock solution-B was prepared in the same manner as in the preparation method (1) except that the amount of diphenylsilanol added was 1.5 mmol.

(3) コーティング用原液−〇の調製原料用有機ケイ
素化合物と有機アルミニウム化合物には、それぞれ市!
!Iii (東京化成社製)のジフェニルシラノールと
ジエチルモノエトキシアルミニウムを選び、溶媒には市
販試1のテトラヒドロフランを選ノυだ。
(3) Stock solution for coating - The organosilicon compound and organoaluminum compound used as raw materials for the preparation of 〇 are each given an Ichi!
! Diphenylsilanol and diethylmonoethoxyaluminum (manufactured by Tokyo Kasei Co., Ltd.) were selected, and tetrahydrofuran (commercially available sample 1) was selected as the solvent.

fl)の調製方法と同様にして、テトラヒビ0フノール
1mmolとジエチルモノエトキシアルミニウムl m
mo lを反応させ、得られた白色の固形物を回収する
In the same manner as in the preparation method of fl), 1 mmol of tetrahibinophenol and diethylmonoethoxyaluminum lm
mol is reacted and the resulting white solid is collected.

ついで溶剤のテトラヒドロフランを濾過により除去した
後、回収した白色固形物に試薬−級の2−ブクノール5
mlをh口え、撹拌溶解してコーディング用原液−〇を
調製した。
After removing the solvent tetrahydrofuran by filtration, reagent-grade 2-buknol 5 was added to the recovered white solid.
mL was poured into a mouth and dissolved with stirring to prepare a stock solution for coding.

(4)コーティング用原液−りの調製 原料用有機ケイ素化合物と有機アルミニウム化合物には
、それぞれ市!Ifii(東京化成社製)のジフェニル
シラノールとトリイソブチルアルミニウムを選び、溶媒
には市販試薬のトルエンを選んだ。
(4) The organosilicon compounds and organoaluminum compounds used as raw materials for the preparation of coating stock solutions are available from the market, respectively. Diphenylsilanol and triisobutylaluminum from Ifii (manufactured by Tokyo Kasei Co., Ltd.) were selected, and toluene, a commercially available reagent, was selected as the solvent.

トルエンの添加量を5mlとし、25℃の温度で撹拌を
続けて反応を進行させ、500cp程度の粘性を有する
縮合体を含む溶液とする以外は、fl)と同様にして、
コーティング用原液−〇を調製した。
Proceed in the same manner as fl), except that the amount of toluene added is 5 ml, and the reaction is allowed to proceed with continued stirring at a temperature of 25 ° C. to form a solution containing a condensate having a viscosity of about 500 cp.
A stock solution for coating -〇 was prepared.

(5)コーティング用原液−Eの調製 溶媒として市販試薬のトルエンを選び、ジフェニルシラ
ノールの添加量を1.5mmolとする以外はt1+ 
 と同様にして、コーティング用原液−Eを調製した。
(5) Preparation of coating stock solution-E The commercially available reagent toluene was selected as the solvent, and t1+ except that the amount of diphenylsilanol added was 1.5 mmol.
Coating stock solution-E was prepared in the same manner as above.

F記の方法で調製した各コーティング用原液は、−10
℃に保たれた冷蔵庫の中で保存した(常温での保管もも
ちろん可能である)。
Each coating stock solution prepared by the method described in F was -10
It was stored in a refrigerator maintained at ℃ (storage at room temperature is of course possible).

支血奥] コーティングする基材としては、ガラス板、鉄板、アル
ミニウム板、銅板を選んだに れらの各基材は、水および溶剤によって十分に洗浄した
ものを用いた。
A glass plate, an iron plate, an aluminum plate, and a copper plate were selected as the substrates to be coated. Each of these substrates was thoroughly washed with water and a solvent.

各基材に、前述した各コーティング用原液を、デツピン
グ法(浸漬法:引き上げ速度80cm/m1niにより
塗布し、塗布後は室温条件下で風乾し、溶媒を揮散させ
てコーティング膜を基材の上に形成させることにより、
各試験片を調製した。
The above-mentioned coating solution was applied to each base material using a dipping method (dipping method: pulling speed of 80 cm/m1ni). After application, air-dry at room temperature to evaporate the solvent and apply the coating film onto the base material. By forming
Each test piece was prepared.

コーティング処理後の各試験片は、膜厚、鉛筆による引
掻き表面高度、耐汚染性の試験をそれぞれ行なった。
Each test piece after coating was tested for film thickness, pencil scratch surface height, and stain resistance.

膜圧は触針法により、チーリーステップ(Talyst
ep)装置(Laukstayler Hopson社
製)を用いて測定した。
The membrane pressure was measured using the stylus method using a Talyst method.
ep) device (manufactured by Laukstayler Hopson).

鉛筆による引掻き表面硬度は、JIS規格 K54旧に
記載の試験機を用いて行ない、用いた時の鉛筆硬度をも
って表示した。
The surface hardness when scratched with a pencil was measured using a tester described in JIS standard K54 old, and the pencil hardness at the time of use was expressed.

岨・1汚染性は、赤の染色浴(5%の水分散液)に90
°Cで30分間浸漬し、その後の汚れ状態を目視により
判定し、着色のなかったものを°゛良好−とした。
1 staining property is 90% in the red dye bath (5% water dispersion).
The samples were immersed at °C for 30 minutes, and the state of staining thereafter was visually determined, and those with no coloration were rated as "good".

Ifij熱性は、コーティング処理した試験片を350
℃の恒温器中に3時間暴露した後、その試験片のコーテ
ィング膜の状態(クラックやフクレおよび密着性)を顕
微′l口下で観察し、クラックやフクレがな、く、充分
な密着性を持ったものを耐熱性°°あり°とした。
Ifij thermal properties test the coated test piece to 350
After being exposed to a constant temperature chamber at ℃ for 3 hours, the state of the coating film (cracks, blisters, and adhesion) of the test piece was observed under a microscope, and it was found that there were no cracks or blisters, and there was sufficient adhesion. Those with this were classified as having heat resistance.

以上の結果を1次の表1に(注せ表示する。The above results are shown in Table 1 below.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、トリイソブチルアルミニウムの核磁気共鳴(
NMR)回折図であり、 第2図は、t−ブチルジメチルシラノールのNMR回折
図であり、 第3図乃至第5図は、それぞれAl/Si比がl/l。 l/2.及びl/3となるようにトリイソブチルアルミ
ニウムとt−ブチルジメチルシラノールとを反応させた
ときの生成物のNMR回折図である。
Figure 1 shows the nuclear magnetic resonance of triisobutylaluminum (
FIG. 2 is an NMR diffraction diagram of t-butyldimethylsilanol, and FIGS. 3 to 5 each show an Al/Si ratio of 1/1. l/2. It is an NMR diffraction diagram of a product obtained when triisobutylaluminum and t-butyldimethylsilanol are reacted so that the ratio is 1/3.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)(a)一般式、R_2Si(OH)_2式中、R
は、脂肪族または芳香族系炭 化水素基を示す、 で表わされる有機ケイ素化合物と、 (b)一般式、AlX_nY_3_−_n 式中、Xは、脂肪族または芳香族系炭化水素基を示し、 Yは、アルコキシ基またはβ−ジケトン系化合物であり
、 nは、2または3の数である、 で表わされる有機アルミニウム化合物との2成分を40
℃以下の温度で反応させてコーティング膜用化合物を製
造する方法。
(1) (a) General formula, R_2Si(OH)_2 formula, R
represents an aliphatic or aromatic hydrocarbon group, and (b) general formula, AlX_nY_3_-_n, where X represents an aliphatic or aromatic hydrocarbon group, and Y is an alkoxy group or a β-diketone compound, and n is a number of 2 or 3.
A method for producing coating compounds by reacting at temperatures below ℃.
(2)前記2成分の反応を30乃至−80℃の温度で行
なう請求項(1)記載の方法。
(2) The method according to claim (1), wherein the reaction of the two components is carried out at a temperature of 30 to -80°C.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5532419A (en) * 1994-05-16 1996-07-02 Alliedsignal Inc. Processes for the preparation of fluorinated olefins and hydrofluorocarbons using fluorinated olefin
JP2000026610A (en) * 1998-03-30 2000-01-25 Bayer Ag Boron-and/or aluminum-containing mixture, composite material and coating
JP2009545649A (en) * 2006-08-04 2009-12-24 ダウ・コーニング・コーポレイション Silicone resin and silicone composition

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