JPH061953A - 被膜形成用組成物 - Google Patents
被膜形成用組成物Info
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- JPH061953A JPH061953A JP4186361A JP18636192A JPH061953A JP H061953 A JPH061953 A JP H061953A JP 4186361 A JP4186361 A JP 4186361A JP 18636192 A JP18636192 A JP 18636192A JP H061953 A JPH061953 A JP H061953A
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- JP
- Japan
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- group
- film
- forming composition
- organic
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 被塗布物の材質を問わずその表面に、優れた
密着性を有し透明で均質な被膜を形成させることができ
る組成物を得る。 【構成】 テトラエトキシシラン及びメチルトリエトキ
シシランとポリアミドと溶媒及び加水分解用酸触媒とを
含有した組成物を調製する。
密着性を有し透明で均質な被膜を形成させることができ
る組成物を得る。 【構成】 テトラエトキシシラン及びメチルトリエトキ
シシランとポリアミドと溶媒及び加水分解用酸触媒とを
含有した組成物を調製する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、プラスチック成形品
などの表面を被覆して表面硬度を高めるハードコート
剤、また、プラスチック成形品や木材、セラミックス
材、金属材等の表面を保護する塗膜を形成する塗料とな
る被膜形成用組成物に関する。
などの表面を被覆して表面硬度を高めるハードコート
剤、また、プラスチック成形品や木材、セラミックス
材、金属材等の表面を保護する塗膜を形成する塗料とな
る被膜形成用組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】メタクリルやポリカーボネートなどの透
明プラスチックは、軽量さや成形・加工性、着色性の良
さなどから、近年、眼鏡レンズを始め、車両用のメータ
ーカバーや風防ガラス、オーディオ機器等のメーター類
や計器類のカバーなど、多くの用途が開発されている。
このような用途に透明プラスチックを使用する場合、プ
ラスチック成形品の表面にハードコート剤を薄膜状に塗
布して硬化させ、硬化被膜によってプラスチック成形品
の表面を被覆することにより、加工品の表面硬度を高
め、また耐薬品性などの表面特性を向上させるようにし
ている。また、最近では、プラスチック成形品や木材、
セラミックス材、金属材等の表面を保護するための保護
用塗料として、耐擦傷性に優れたハードコート剤が機能
性塗料の１つとして使用されている。
明プラスチックは、軽量さや成形・加工性、着色性の良
さなどから、近年、眼鏡レンズを始め、車両用のメータ
ーカバーや風防ガラス、オーディオ機器等のメーター類
や計器類のカバーなど、多くの用途が開発されている。
このような用途に透明プラスチックを使用する場合、プ
ラスチック成形品の表面にハードコート剤を薄膜状に塗
布して硬化させ、硬化被膜によってプラスチック成形品
の表面を被覆することにより、加工品の表面硬度を高
め、また耐薬品性などの表面特性を向上させるようにし
ている。また、最近では、プラスチック成形品や木材、
セラミックス材、金属材等の表面を保護するための保護
用塗料として、耐擦傷性に優れたハードコート剤が機能
性塗料の１つとして使用されている。
【０００３】この種のハードコート剤としては、従来、
多くの種類、組成のものが提案されており、各種のもの
が実用化されている（鈴木正治、「シリコン系ハードコ
ート」、日本接着協会誌Vol.25 No.4(1989) P156-163参
照）。例えば、特公昭５０−２８０９２号公報や特公昭
５０−２８４４６号公報には、テトラアルコキシシラン
の加水分解物、アルキルトリアルコキシシランの加水分
解縮合物及び塗膜の硬化触媒からなるコーティング組成
物が提案されており、また、特開昭６３−１２３８３８
号公報には、オルガノアルコキシシランの加水分解物と
金属アルコキシドの加水分解物との重合生成物からなる
コーティング組成物や、有機官能基を持った有機官能性
アルコキシシランの加水分解物と、前記有機官能基と反
応し得る有機モノマーとの反応生成物からなるコーティ
ング組成物などが提案されている。
多くの種類、組成のものが提案されており、各種のもの
が実用化されている（鈴木正治、「シリコン系ハードコ
ート」、日本接着協会誌Vol.25 No.4(1989) P156-163参
照）。例えば、特公昭５０−２８０９２号公報や特公昭
５０−２８４４６号公報には、テトラアルコキシシラン
の加水分解物、アルキルトリアルコキシシランの加水分
解縮合物及び塗膜の硬化触媒からなるコーティング組成
物が提案されており、また、特開昭６３−１２３８３８
号公報には、オルガノアルコキシシランの加水分解物と
金属アルコキシドの加水分解物との重合生成物からなる
コーティング組成物や、有機官能基を持った有機官能性
アルコキシシランの加水分解物と、前記有機官能基と反
応し得る有機モノマーとの反応生成物からなるコーティ
ング組成物などが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来より、上記したよ
うに各種組成のハードコート剤が提案されており、それ
ぞれに特性を有したものであるが、この発明は、さら
に、従来のハードコート剤とは異なる組成を有し、ポリ
カーボネートに対してハードコート処理する場合にプラ
イマー処理しなくても被膜の良好な密着性が得られ、ま
た、無機塗料として使用するときは、プラスチックの
他、木材、セラミックス材、金属材など、あらゆる種類
の素材面に密着し、また耐熱性に優れた塗膜を形成する
ことができるような被膜形成用組成物を提供することを
技術的課題とする。
うに各種組成のハードコート剤が提案されており、それ
ぞれに特性を有したものであるが、この発明は、さら
に、従来のハードコート剤とは異なる組成を有し、ポリ
カーボネートに対してハードコート処理する場合にプラ
イマー処理しなくても被膜の良好な密着性が得られ、ま
た、無機塗料として使用するときは、プラスチックの
他、木材、セラミックス材、金属材など、あらゆる種類
の素材面に密着し、また耐熱性に優れた塗膜を形成する
ことができるような被膜形成用組成物を提供することを
技術的課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明では、一般式Ｒ
xＭ（ＯＲ’）y（式中、Ｍは第III、IV族金属、遷移金
属又は希土類金属、Ｒは有機基又はハロゲン、Ｒ’はア
ルキル、ｘおよびｙは０〜４の整数である）で表される
加水分解重合性有機金属化合物と、シラノール基（Ｓｉ
−ＯＨ）等のメタロール基（Ｍ−ＯＨ）との間で水素結
合をつくる基、例えばカルボニル基（Ｃ＝Ｏ）、水酸基
（ＯＨ）、アミノ基（ＮＨ2）、イミノ基（ＮＨ）等を
持った有機ポリマー、例えばポリアミド、ポリウレタ
ン、ポリウレア、ポリイミド、ポリエステル、ポリビニ
ルエステル等と、溶媒及び加水分解用触媒とから被膜形
成用組成物を調製するようにした。
xＭ（ＯＲ’）y（式中、Ｍは第III、IV族金属、遷移金
属又は希土類金属、Ｒは有機基又はハロゲン、Ｒ’はア
ルキル、ｘおよびｙは０〜４の整数である）で表される
加水分解重合性有機金属化合物と、シラノール基（Ｓｉ
−ＯＨ）等のメタロール基（Ｍ−ＯＨ）との間で水素結
合をつくる基、例えばカルボニル基（Ｃ＝Ｏ）、水酸基
（ＯＨ）、アミノ基（ＮＨ2）、イミノ基（ＮＨ）等を
持った有機ポリマー、例えばポリアミド、ポリウレタ
ン、ポリウレア、ポリイミド、ポリエステル、ポリビニ
ルエステル等と、溶媒及び加水分解用触媒とから被膜形
成用組成物を調製するようにした。
【０００６】この発明に係る被膜形成用組成物では、加
水分解重合性有機金属化合物と有機ポリマーとが溶媒に
溶解されて均一溶液とされ、その均一溶液に加水分解用
触媒が混合されて撹拌されると、有機金属化合物が加水
分解重合してゲル化する。このとき、Ｍ−ＯＨ残基と有
機ポリマーのカルボニル基、水酸基、アミノ基、イミノ
基等とが水素結合をつくり、その強い相互作用により、
溶液が相分離を起こしたりすることなく、シリカゲル等
の金属酸化物ゲルのマトリックス（三次元微細ネットワ
ーク構造体）中に有機ポリマーが均一に分散した有機・
無機複合体が得られる。この有機・無機複合体が含まれ
た溶液に硬化剤を添加した後、その溶液をプラスチック
成形品等の被塗布物の表面に適当な方法によって薄膜状
にコーティングし、その塗液を乾燥させ硬化させると、
有機ポリマーが接着剤の役割をしてその有機ポリマーを
介し被塗布物の表面に強固に密着した透明で均質な塗膜
が得られる。
水分解重合性有機金属化合物と有機ポリマーとが溶媒に
溶解されて均一溶液とされ、その均一溶液に加水分解用
触媒が混合されて撹拌されると、有機金属化合物が加水
分解重合してゲル化する。このとき、Ｍ−ＯＨ残基と有
機ポリマーのカルボニル基、水酸基、アミノ基、イミノ
基等とが水素結合をつくり、その強い相互作用により、
溶液が相分離を起こしたりすることなく、シリカゲル等
の金属酸化物ゲルのマトリックス（三次元微細ネットワ
ーク構造体）中に有機ポリマーが均一に分散した有機・
無機複合体が得られる。この有機・無機複合体が含まれ
た溶液に硬化剤を添加した後、その溶液をプラスチック
成形品等の被塗布物の表面に適当な方法によって薄膜状
にコーティングし、その塗液を乾燥させ硬化させると、
有機ポリマーが接着剤の役割をしてその有機ポリマーを
介し被塗布物の表面に強固に密着した透明で均質な塗膜
が得られる。
【０００７】上記した加水分解重合性有機金属化合物と
しては、例えばテトラエトキシシラン、メチルトリエト
キシシラン又はそれらの混合物などの加水分解重合性有
機ケイ素化合物が使用される。有機ケイ素化合物として
テトラエトキシシランとメチルトリエトキシシランとの
混合物を使用する場合には、その混合物におけるテトラ
エトキシシランのモル分率を２０〜８０％とすることが
好ましい。また、加水分解重合性有機金属化合物として
は、有機ケイ素化合物以外にも、例えばチタンアルコキ
シド、ジルコニウムアルコキシド、リンアルコキシド、
ボロンアルコキシド、アルミニウムアルコキシドなどを
用いることができる。
しては、例えばテトラエトキシシラン、メチルトリエト
キシシラン又はそれらの混合物などの加水分解重合性有
機ケイ素化合物が使用される。有機ケイ素化合物として
テトラエトキシシランとメチルトリエトキシシランとの
混合物を使用する場合には、その混合物におけるテトラ
エトキシシランのモル分率を２０〜８０％とすることが
好ましい。また、加水分解重合性有機金属化合物として
は、有機ケイ素化合物以外にも、例えばチタンアルコキ
シド、ジルコニウムアルコキシド、リンアルコキシド、
ボロンアルコキシド、アルミニウムアルコキシドなどを
用いることができる。
【０００８】上記した有機ポリマーとしては、ポリアミ
ドが好適であるが、それ以外にも、例えばポリエステ
ル、アクリル系樹脂、ポリイミド、ポリビニルアルコー
ル、ポリウレタンなどを用いることができる。有機ポリ
マーとしてポリアミドを使用する場合は、加水分解重合
性有機ケイ素化合物とポリアミドとの重量和に対するポ
リアミドの含有割合を１０〜９０重量％とするのが好ま
しい。また、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金
属及び／又は希土類元素の酸化物を添加して被膜形成用
組成物を調製するようにしてもよい。
ドが好適であるが、それ以外にも、例えばポリエステ
ル、アクリル系樹脂、ポリイミド、ポリビニルアルコー
ル、ポリウレタンなどを用いることができる。有機ポリ
マーとしてポリアミドを使用する場合は、加水分解重合
性有機ケイ素化合物とポリアミドとの重量和に対するポ
リアミドの含有割合を１０〜９０重量％とするのが好ま
しい。また、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金
属及び／又は希土類元素の酸化物を添加して被膜形成用
組成物を調製するようにしてもよい。
【０００９】上記した硬化剤としては、酢酸ナトリウ
ム、水酸化アンモニウム、イソシアネートなどが被膜形
成用組成物に添加される。
ム、水酸化アンモニウム、イソシアネートなどが被膜形
成用組成物に添加される。
【００１０】一般に、プラスチック基材は、耐候性が悪
く、特に紫外光や赤外光により変質するといった問題が
あり、それを防ぐためには、ハードコート膜組成中に、
紫外光や赤外光の吸収剤を添加する必要がある。紫外光
の吸収剤としては、酸化ジルコニウム、酸化チタニウム
等の無機系化合物や、有機色素などの有機系化合物が使
用される。また、赤外光吸収剤としては、酸化インジウ
ム、酸化スズ等の無機系化合物や、有機色素などの有機
系化合物が使用される。これらの光吸収剤が上記被膜形
成用組成物に添加されると、プラスチック基材の耐候性
が向上することになる。また、プラスチック基材や、木
材、セラミックス材、金属材等の素材面を着色する目的
で、ハードコート剤に各種色素（有機染料、有機顔料、
無機顔料）を添加することもできる。
く、特に紫外光や赤外光により変質するといった問題が
あり、それを防ぐためには、ハードコート膜組成中に、
紫外光や赤外光の吸収剤を添加する必要がある。紫外光
の吸収剤としては、酸化ジルコニウム、酸化チタニウム
等の無機系化合物や、有機色素などの有機系化合物が使
用される。また、赤外光吸収剤としては、酸化インジウ
ム、酸化スズ等の無機系化合物や、有機色素などの有機
系化合物が使用される。これらの光吸収剤が上記被膜形
成用組成物に添加されると、プラスチック基材の耐候性
が向上することになる。また、プラスチック基材や、木
材、セラミックス材、金属材等の素材面を着色する目的
で、ハードコート剤に各種色素（有機染料、有機顔料、
無機顔料）を添加することもできる。
【００１１】
【実施例】以下、この発明の好適な実施例について説明
する。
する。
【００１２】この発明に係る被膜形成用組成物は、好適
には、加水分解重合性有機ケイ素化合物と、シラノール
基との間で水素結合をつくるカルボニル基、水酸基、ア
ミノ基、イミノ基等を持った有機ポリマーと、溶媒及び
加水分解用触媒とから調製される。
には、加水分解重合性有機ケイ素化合物と、シラノール
基との間で水素結合をつくるカルボニル基、水酸基、ア
ミノ基、イミノ基等を持った有機ポリマーと、溶媒及び
加水分解用触媒とから調製される。
【００１３】加水分解重合性有機ケイ素化合物は、一般
式ＲxＳｉ（ＯＲ’）4-x（式中、Ｒは有機基又はハロゲ
ン、Ｒ’はアルキル、Ｘは０〜３の整数である）で表さ
れる。一般式中のＲで示される有機基としては、好まし
くは炭化水素１〜１２の有機基であり、例えばメチル
基、エチル基、プロピル基等のアルキル基；クロロメチ
ル基、クロロエチル基、クロロプロピル基、ブロモプロ
ピル基、ブロモオクチル基、トリフロロプロピル基等の
ハロゲン化アルキル基；グリシドキシプロピル基、エポ
キシシクロヘキシルエチル基等のエポキシアルキル基；
アミノプロピル基、アミノブチル基等のアミノアルキル
基；フェニル基、ベンジル基等のアリール基；ビニル
基、アリル基、アクリルオキシプロピル基、メタクリル
オキシプロピル基等のアルケニル基が挙げられる。ま
た、上記一般式中のＲ’で示されるアルキルとしては、
例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペ
ンチル基等が挙げられる。加水分解重合性有機ケイ素化
合物の具体例としては、メチルトリメトキシシラン、メ
チルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、
エチルトリエトキシシラン、プロピルトリメトキシシラ
ン、プロピルトリエトキシシラン、テトラメトキシシラ
ン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、
４−アミノブチルトリエトキシシラン、３−アミノプロ
ピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメト
キシシラン、ベンジルトリエトキシシラン、２−クロロ
エチルトリエトキシシラン、アリルトリエトキシシラン
などを挙げることができ、特にテトラエトキシシランや
メチルトリエトキシシランが好ましい。これらの有機ケ
イ素化合物は、単独で、或いは２種以上組み合わせて使
用することができる。そして、好ましくは、テトラエト
キシシランとメチルトリエトキシシランとの混合物を使
用し、その混合物におけるテトラエトキシシランのモル
分率を２０〜８０％とするのが好ましい。
式ＲxＳｉ（ＯＲ’）4-x（式中、Ｒは有機基又はハロゲ
ン、Ｒ’はアルキル、Ｘは０〜３の整数である）で表さ
れる。一般式中のＲで示される有機基としては、好まし
くは炭化水素１〜１２の有機基であり、例えばメチル
基、エチル基、プロピル基等のアルキル基；クロロメチ
ル基、クロロエチル基、クロロプロピル基、ブロモプロ
ピル基、ブロモオクチル基、トリフロロプロピル基等の
ハロゲン化アルキル基；グリシドキシプロピル基、エポ
キシシクロヘキシルエチル基等のエポキシアルキル基；
アミノプロピル基、アミノブチル基等のアミノアルキル
基；フェニル基、ベンジル基等のアリール基；ビニル
基、アリル基、アクリルオキシプロピル基、メタクリル
オキシプロピル基等のアルケニル基が挙げられる。ま
た、上記一般式中のＲ’で示されるアルキルとしては、
例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペ
ンチル基等が挙げられる。加水分解重合性有機ケイ素化
合物の具体例としては、メチルトリメトキシシラン、メ
チルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、
エチルトリエトキシシラン、プロピルトリメトキシシラ
ン、プロピルトリエトキシシラン、テトラメトキシシラ
ン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、
４−アミノブチルトリエトキシシラン、３−アミノプロ
ピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメト
キシシラン、ベンジルトリエトキシシラン、２−クロロ
エチルトリエトキシシラン、アリルトリエトキシシラン
などを挙げることができ、特にテトラエトキシシランや
メチルトリエトキシシランが好ましい。これらの有機ケ
イ素化合物は、単独で、或いは２種以上組み合わせて使
用することができる。そして、好ましくは、テトラエト
キシシランとメチルトリエトキシシランとの混合物を使
用し、その混合物におけるテトラエトキシシランのモル
分率を２０〜８０％とするのが好ましい。
【００１４】また、有機ポリマーとしては、例えば、ア
ミド結合−ＮＨ・ＣＯ−を有するポリアミド、ウレタン
結合−ＮＨ・ＣＯ・Ｏ−を有するポリウレタン、ウレア
結合−ＮＨ・ＣＯ・ＮＨ−を有するポリウレアなどが使
用される。ポリアミドとしては、オキサゾリン、２−メ
チル−２−オキサゾリン、２−エチル−２−オキサゾリ
ンなどの開環重合によって得られるポリオキサゾリン系
ポリマーが好適であるが、それ以外のビニルピロリドン
系ポリマー、アクリルアミド系ポリマーなど、従来から
周知のものが使用可能である。また、ポリウレタンは、
ポリイソシアナートとポリオールとのポリ付加反応によ
って合成され、ポリウレタンの原料であるポリイソシア
ナートとしては、ヘキサメチレンジイソシアナート、ト
リレンジイソシアナート、ジフェニルメタンジイソシア
ナートなど、従来から周知のものを使用すればよく、ま
た、ポリオールとしては、テトラメチレングリコール
や、多価アルコールにプロピレンオキシド、エチレンオ
キシドなどを開環付加させて重合される低重合体、或い
はテトラヒドロフラン等の開環重合によって得られる重
合体など、従来から周知のものを使用すればよい。ま
た、ポリウレアは、周知の方法により、中性又は弱アル
カリ性で得られたモノメチロール尿素、ジメチロール尿
素、トリメチロール尿素などのメチロール化物を加熱、
硬化させて得ることができる。ポリアミドやポリウレタ
ン或いはポリウレアとしては、以上の通り従来周知のも
のを使用すればよく、また、分子量などについても特に
限定されない。すなわち、ポリマーの分子量について
は、低分子量のものから高分子量のものまで使用可能で
あり、また、上記ポリマーには、種々の共重合体や部分
変性体なども包含される。そして、例えばポリアミドを
使用する場合は、上記したテトラエトキシシランやメチ
ルトリエトキシシラン等の有機ケイ素化合物とポリアミ
ドとの重量和に対するポリアミドの含有割合を１０〜９
０重量％とするのが好ましい。
ミド結合−ＮＨ・ＣＯ−を有するポリアミド、ウレタン
結合−ＮＨ・ＣＯ・Ｏ−を有するポリウレタン、ウレア
結合−ＮＨ・ＣＯ・ＮＨ−を有するポリウレアなどが使
用される。ポリアミドとしては、オキサゾリン、２−メ
チル−２−オキサゾリン、２−エチル−２−オキサゾリ
ンなどの開環重合によって得られるポリオキサゾリン系
ポリマーが好適であるが、それ以外のビニルピロリドン
系ポリマー、アクリルアミド系ポリマーなど、従来から
周知のものが使用可能である。また、ポリウレタンは、
ポリイソシアナートとポリオールとのポリ付加反応によ
って合成され、ポリウレタンの原料であるポリイソシア
ナートとしては、ヘキサメチレンジイソシアナート、ト
リレンジイソシアナート、ジフェニルメタンジイソシア
ナートなど、従来から周知のものを使用すればよく、ま
た、ポリオールとしては、テトラメチレングリコール
や、多価アルコールにプロピレンオキシド、エチレンオ
キシドなどを開環付加させて重合される低重合体、或い
はテトラヒドロフラン等の開環重合によって得られる重
合体など、従来から周知のものを使用すればよい。ま
た、ポリウレアは、周知の方法により、中性又は弱アル
カリ性で得られたモノメチロール尿素、ジメチロール尿
素、トリメチロール尿素などのメチロール化物を加熱、
硬化させて得ることができる。ポリアミドやポリウレタ
ン或いはポリウレアとしては、以上の通り従来周知のも
のを使用すればよく、また、分子量などについても特に
限定されない。すなわち、ポリマーの分子量について
は、低分子量のものから高分子量のものまで使用可能で
あり、また、上記ポリマーには、種々の共重合体や部分
変性体なども包含される。そして、例えばポリアミドを
使用する場合は、上記したテトラエトキシシランやメチ
ルトリエトキシシラン等の有機ケイ素化合物とポリアミ
ドとの重量和に対するポリアミドの含有割合を１０〜９
０重量％とするのが好ましい。
【００１５】溶媒としては、イソプロピルアルコール、
メタノール、エタノールなどの極性溶媒が使用される。
また、加水分解用触媒としては、例えば、０．０５Ｎ以
上の塩酸或いは酢酸が用いられる。
メタノール、エタノールなどの極性溶媒が使用される。
また、加水分解用触媒としては、例えば、０．０５Ｎ以
上の塩酸或いは酢酸が用いられる。
【００１６】被膜形成用組成物を調製するに際し、溶媒
に有機ケイ素化合物及び有機ポリマーを溶解させる場
合、それらを一括して混合することにより均一溶液をつ
くるようにしてもよいし、或いは、溶媒を半分ずつに分
け、有機ケイ素化合物及び有機ポリマーをそれぞれ別々
に溶媒に溶解させて均一溶液とした後、それら２つの溶
液を混合することにより有機ケイ素化合物と有機ポリマ
ーとが混合された均一溶媒をつくるようにしてもよい。
そして、その均一溶液中に加水分解用触媒、例えば０．
０５Ｎ塩酸を添加して混合し撹拌する。尚、酸触媒を上
記溶解操作の際に同時に混合するようにしてもよい。
に有機ケイ素化合物及び有機ポリマーを溶解させる場
合、それらを一括して混合することにより均一溶液をつ
くるようにしてもよいし、或いは、溶媒を半分ずつに分
け、有機ケイ素化合物及び有機ポリマーをそれぞれ別々
に溶媒に溶解させて均一溶液とした後、それら２つの溶
液を混合することにより有機ケイ素化合物と有機ポリマ
ーとが混合された均一溶媒をつくるようにしてもよい。
そして、その均一溶液中に加水分解用触媒、例えば０．
０５Ｎ塩酸を添加して混合し撹拌する。尚、酸触媒を上
記溶解操作の際に同時に混合するようにしてもよい。
【００１７】酸触媒が添加された溶液は、従来から行な
われているゾル−ゲル法における場合と同様の操作並び
に条件の下に、テトラエトキシシランやメチルトリエト
キシシラン等の加水分解重合反応を行なわせる。例え
ば、酸触媒が添加された溶液を室温で１〜３時間撹拌す
るようにし、これにより、シリカゲルのマトリックス中
に有機ポリマー、例えばポリアミドが均一に分散した有
機・無機複合体が得られる。そして、この有機・無機複
合体が含まれた溶液に、酢酸ナトリウム、水酸化アンモ
ニウム、有機塩基或いはイソシアネートなどの硬化剤、
例えば酢酸ナトリウムを上記塩酸添加量に対し１〜１０
倍モル量だけ添加する。この硬化剤の添加後、溶液をメ
タクリルやポリカーボネート等のプラスチック成形品の
表面或いは木材、セラミックス材、金属材等の被塗布物
の表面にコーティングする。コーティング方法として
は、ディッピング（浸漬塗り）、スプレーコート、スピ
ンコート。ドクターブレードコート、ロールコート、刷
毛塗り等、従来から行なわれている種々の方法があり、
それらのうちから適当な方法を採用すればよい。そし
て、被塗布物の表面に形成された塗液を乾燥させ硬化さ
せることにより、耐擦傷性などに優れ透明で均質な塗膜
が表面に強固に密着し形成されたメタクリル板やポリカ
ーボネート板などの表面加工品が得られる。
われているゾル−ゲル法における場合と同様の操作並び
に条件の下に、テトラエトキシシランやメチルトリエト
キシシラン等の加水分解重合反応を行なわせる。例え
ば、酸触媒が添加された溶液を室温で１〜３時間撹拌す
るようにし、これにより、シリカゲルのマトリックス中
に有機ポリマー、例えばポリアミドが均一に分散した有
機・無機複合体が得られる。そして、この有機・無機複
合体が含まれた溶液に、酢酸ナトリウム、水酸化アンモ
ニウム、有機塩基或いはイソシアネートなどの硬化剤、
例えば酢酸ナトリウムを上記塩酸添加量に対し１〜１０
倍モル量だけ添加する。この硬化剤の添加後、溶液をメ
タクリルやポリカーボネート等のプラスチック成形品の
表面或いは木材、セラミックス材、金属材等の被塗布物
の表面にコーティングする。コーティング方法として
は、ディッピング（浸漬塗り）、スプレーコート、スピ
ンコート。ドクターブレードコート、ロールコート、刷
毛塗り等、従来から行なわれている種々の方法があり、
それらのうちから適当な方法を採用すればよい。そし
て、被塗布物の表面に形成された塗液を乾燥させ硬化さ
せることにより、耐擦傷性などに優れ透明で均質な塗膜
が表面に強固に密着し形成されたメタクリル板やポリカ
ーボネート板などの表面加工品が得られる。
【００１８】尚、上記組成物にアルカリ金属、アルカリ
土類金属、遷移金属、希土類元素などの酸化物、例えば
チタン、ジルコニウム、アルミニウム、ホウ素、リン、
スズ、銀などの酸化物を添加混合するようにしてもよ
い。また、上記組成物を塗料に用いようとするときは、
顔料や染料を適当な時期に添加するようにすればよい。
そして、上記組成物に顔料を添加し塗料として用いたと
きは、４００℃程度の温度に加熱されても重量変化が起
きない耐熱性に優れた塗膜が得られる。
土類金属、遷移金属、希土類元素などの酸化物、例えば
チタン、ジルコニウム、アルミニウム、ホウ素、リン、
スズ、銀などの酸化物を添加混合するようにしてもよ
い。また、上記組成物を塗料に用いようとするときは、
顔料や染料を適当な時期に添加するようにすればよい。
そして、上記組成物に顔料を添加し塗料として用いたと
きは、４００℃程度の温度に加熱されても重量変化が起
きない耐熱性に優れた塗膜が得られる。
【００１９】次に、具体的製法例について説明する。
【００２０】テトラエトキシシラン（分子量：２０８）
４１．６ｇ（０．２mol）とメチルトリエトキシシラン
（分子量：１７８）１４２．４ｇ（０．８mol）と所定
量のポリビニルピロリドンとをイソプロピルアルコール
２００ｇに溶解させて均一溶液とし、その溶液中に０．
０５Ｎ塩酸を５１．８４ｇ添加して、混合溶液を調製し
た。前記ポリビニルピロリドンの量は、２０ｇ、６０
ｇ、１２０ｇと変化させた。また、テトラエトキシシラ
ン３３２．８ｇ（０．８mol）とメチルトリエトキシシ
ラン３５．６ｇ（０．２mol）とポリビニルピロリドン
６０ｇとをイソプロピルアルコール２００ｇに溶解させ
て均一溶液とし、その溶液中に０．０５Ｎ塩酸５１．８
４ｇを添加して、混合溶液を調製した。
４１．６ｇ（０．２mol）とメチルトリエトキシシラン
（分子量：１７８）１４２．４ｇ（０．８mol）と所定
量のポリビニルピロリドンとをイソプロピルアルコール
２００ｇに溶解させて均一溶液とし、その溶液中に０．
０５Ｎ塩酸を５１．８４ｇ添加して、混合溶液を調製し
た。前記ポリビニルピロリドンの量は、２０ｇ、６０
ｇ、１２０ｇと変化させた。また、テトラエトキシシラ
ン３３２．８ｇ（０．８mol）とメチルトリエトキシシ
ラン３５．６ｇ（０．２mol）とポリビニルピロリドン
６０ｇとをイソプロピルアルコール２００ｇに溶解させ
て均一溶液とし、その溶液中に０．０５Ｎ塩酸５１．８
４ｇを添加して、混合溶液を調製した。
【００２１】上記した４種類の混合溶液について、それ
ぞれ溶液を撹拌しながら空気中において室温で３時間反
応を行なわせた後、その溶液に硬化剤として１．１ｇの
酢酸ナトリウムを添加した。このようにして調製された
各溶液をそれぞれメタクリル板の表面にディッピング
（引上げ速度：３０cm／分）によって塗布し、その塗液
を８０℃で３時間加熱乾燥させ硬化させた。
ぞれ溶液を撹拌しながら空気中において室温で３時間反
応を行なわせた後、その溶液に硬化剤として１．１ｇの
酢酸ナトリウムを添加した。このようにして調製された
各溶液をそれぞれメタクリル板の表面にディッピング
（引上げ速度：３０cm／分）によって塗布し、その塗液
を８０℃で３時間加熱乾燥させ硬化させた。
【００２２】メタクリル板の表面に被着形成された各塗
膜の外観を肉眼観察したところ、何れの場合にも、ひび
割れなどの欠陥は認められず、良好な外観を有してい
た。また、それぞれの塗膜について、＃０００のスチー
ルウールを使用して耐摩耗性を調べたところ、何れの場
合も、強く擦っても塗膜表面に傷は付かなかった。
膜の外観を肉眼観察したところ、何れの場合にも、ひび
割れなどの欠陥は認められず、良好な外観を有してい
た。また、それぞれの塗膜について、＃０００のスチー
ルウールを使用して耐摩耗性を調べたところ、何れの場
合も、強く擦っても塗膜表面に傷は付かなかった。
【００２３】
【発明の効果】この発明は以上説明したように構成され
かつ作用するので、この発明に係る被膜形成用組成物を
用いると、被塗布物の表面に透明で均質な被膜を強固に
密着させて形成することができる。そして、特に、この
組成物を用いてポリカーボネートに対しハードコートす
る場合においては、プライマー処理しなくても被膜の良
好な密着性が得られ、また、この組成物を無機塗料とし
て用いるときは、プラスチックの他、木材、セラミック
ス材、金属材など、あらゆる種類の素材面に密着し、ま
た優れた耐熱性を有する塗膜を形成することができる。
かつ作用するので、この発明に係る被膜形成用組成物を
用いると、被塗布物の表面に透明で均質な被膜を強固に
密着させて形成することができる。そして、特に、この
組成物を用いてポリカーボネートに対しハードコートす
る場合においては、プライマー処理しなくても被膜の良
好な密着性が得られ、また、この組成物を無機塗料とし
て用いるときは、プラスチックの他、木材、セラミック
ス材、金属材など、あらゆる種類の素材面に密着し、ま
た優れた耐熱性を有する塗膜を形成することができる。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年７月３１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項８
【補正方法】変更
【補正内容】
Claims (8)
- 【請求項１】 一般式ＲxＭ（ＯＲ’）y（式中、Ｍは第
III、IV族の金属、遷移金属又は希土類金属、Ｒは有機
基又はハロゲン、Ｒ’はアルキル、ｘ及びｙは０〜４の
整数である）で表される加水分解重合性有機金属化合物
と、メタロール基との間で水素結合をつくる基を持った
有機ポリマーと、溶媒及び加水分解用触媒とから調製さ
れた被膜形成用組成物。 - 【請求項２】 加水分解重合性有機金属化合物として少
なくともテトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシ
ラン又はそれらの混合物を含む請求項１記載の被膜形成
用組成物。 - 【請求項３】 加水分解重合性有機金属化合物がテトラ
エトキシシランとメチルトリエトキシシランとを主成分
とし、その混合物におけるテトラエトキシシランのモル
分率が２０〜８０％である請求項２記載の被膜形成用組
成物。 - 【請求項４】 有機ポリマーがポリアミドであり、加水
分解重合性有機ケイ素化合物とポリアミドとの重量和に
対するポリアミドの含有割合が１０〜９０重量％である
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の被膜形成用
組成物。 - 【請求項５】 ポリエステル、アクリル系樹脂、ポリイ
ミド、ポリビニルアルコール及びポリウレタンからなる
群より選ばれた１種類もしくは２種類以上の有機ポリマ
ーを含有した請求項１ないし請求項３のいずれかに記載
の被膜形成用組成物。 - 【請求項６】 アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移
金属及び／又は希土類元素の化合物が添加された請求項
１ないし請求項５のいずれかに記載の被膜形成用組成
物。 - 【請求項７】 硬化剤として、酢酸ナトリウム、水酸化
アンモニウム及びイソシアネートからなる群より選ばれ
た１種類もしくは２種類以上の化合物が添加される請求
項１ないし６のいずれかに記載の被膜形成用組成物。 - 【請求項８】 染料、有機顔料及び／又は無機顔料が添
加される請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の被
膜形成用組成物に、
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4186361A JPH061953A (ja) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | 被膜形成用組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4186361A JPH061953A (ja) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | 被膜形成用組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH061953A true JPH061953A (ja) | 1994-01-11 |
Family
ID=16187034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4186361A Pending JPH061953A (ja) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | 被膜形成用組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH061953A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07257638A (ja) * | 1994-03-25 | 1995-10-09 | Toppan Printing Co Ltd | Ｐｔｐ包装蓋材 |
| JPH08231759A (ja) * | 1994-12-15 | 1996-09-10 | Wacker Chemie Gmbh | ポリマー組成物、その製法、それを用いて被覆された成形体及びエラストマー及び被覆方法 |
| CN104589444A (zh) * | 2014-12-22 | 2015-05-06 | 中南林业科技大学 | 碱性硅溶胶固色剂及其制备方法 |
| US10533113B2 (en) * | 2015-10-30 | 2020-01-14 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Sol-gel hybrid coating composition, coating process and composite coating layers |
| US20210403770A1 (en) * | 2018-11-30 | 2021-12-30 | Dow-Mitsui Polychemicals Co., Ltd. | Resin composition for sealant, laminate, packaging material, and package |
-
1992
- 1992-06-19 JP JP4186361A patent/JPH061953A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07257638A (ja) * | 1994-03-25 | 1995-10-09 | Toppan Printing Co Ltd | Ｐｔｐ包装蓋材 |
| JPH08231759A (ja) * | 1994-12-15 | 1996-09-10 | Wacker Chemie Gmbh | ポリマー組成物、その製法、それを用いて被覆された成形体及びエラストマー及び被覆方法 |
| CN104589444A (zh) * | 2014-12-22 | 2015-05-06 | 中南林业科技大学 | 碱性硅溶胶固色剂及其制备方法 |
| US10533113B2 (en) * | 2015-10-30 | 2020-01-14 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Sol-gel hybrid coating composition, coating process and composite coating layers |
| US20210403770A1 (en) * | 2018-11-30 | 2021-12-30 | Dow-Mitsui Polychemicals Co., Ltd. | Resin composition for sealant, laminate, packaging material, and package |
| US11898065B2 (en) * | 2018-11-30 | 2024-02-13 | Dow-Mitsui Polychemicals Co., Ltd. | Resin composition for sealant, laminate, packaging material, and package |
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