JPS60233164A - 被覆用オルガノポリシロキサン組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は被覆用組成物、特には常温で硬化し被処理物と
の密着性のよい硬化膜を与える被覆用オルガノポリシロ
キサン組成物に関するものである。

従来、透明ガラスで作られていた各種外装材は近年破砕
しない透明プラスチック材に変換されてきているが、屋
外で使用される場合には風、雨。

雪、塵、はこり、砂などによって汚れや傷がつき昼いと
いう不利があり、屋外で使用されるものはその表面を保
護コート材で被覆する方法が採られてきている。

この保護コート材としてｌ従来公知のトリヒドロキシオ
ルガフシ２ンの重合体を主剤とするものは、コロイダル
シリカの共存下で塩基性または酸性下に硬化させるもの
であるが、被処理体の表面な予じめプライマー塗布して
おかないと密着性かわる（、夏季時における保存安定性
もわるいという不利があり、またテトラアルキルチタネ
ートの存在下に室温で硬化するトリアルコキシオルガノ
シランおよびこの重合体を主剤とする保護コート剤は硬
化速度が非常におそく、形成された皮膜がもろく、密着
性、耐衝撃性、耐屈曲性に劣るものであるため、実用性
に乏しいという欠点があった。

本発明はこのような不利を解決した被覆用組成物に関す
るものであり、これは イ）一般式　Ｒ”８１（ＯＲ″）　・・・・・・・・・
＋１１（式中のＲ”およびＲ２は炭素数１〜３のアルキ
ル基から選択される同種または異種の基）で示されるト
リアルコキシシランを部分加水分解して得られるアルコ
キシ基含有オルガノポリシロキサン　１００重量部 口）　一般式　Ｒ”８１（ＯＲ’）　・・・・・・・・
・（ＩＩ）ａ　４−ｅＬ （式中のＲ３は炭素数１〜３のアルキル基またはアルケ
ニル基もしくはフェニル基から選択される同種または異
種の１価炭化水素基　Ｒ４は水素原子または炭素数１〜
３のアルキル基から選択される同種または異種の基、ａ
は０または１．２．３から選択される整数）で示される
有機けい素化合物　６０〜１４０重量部 ハ）　一般式　Ｒ”　ＲｓＳ　ｉ　（ＯＲ”　）　・・
・・・・・・・佃）ｂ　５−ｂ （Ｒ１、Ｒ＊は前記に同じ　Ｒ１１はｒ−グリシドキシ
プロビル基、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）
エチル基または３，３．３−）リフルオロプロピル基、
ｂは０または１〕で示される有機けい素化物なイ）、口
）成分合計量１００重量部に対し　Ｏ〜３０重量部 重量部機金属化合物　５〜３０重量部 とからなることを特徴とするものである。

以下本発明の詳細な説明する。

本発明者らは保護コート剤となる被覆用組成物について
種々検討した結果、前記一般式ｔｉ＋で示されるトリア
ルコキシシランを部分加水分解して得られるアルコキシ
基含有オルガノポリシロキチンと、一般式＋Ｉｌｌで示
される有機けい素化合物とを有機金属化合物触媒の存在
下に反応させたものが常温で硬化して鉛筆硬度４Ｈ以上
の皮膜を形成すること、この皮膜が密着性のすぐれたも
のであり、この組成物が保存安定性も高いということか
ら、保護コート剤として有用とされることを見出すと共
に、この組成物が固体成分を全く含んでいないので、形
成される皮膜は光沢があり、透明度も高く、下地を白っ
ぽい外観にしない、さらにはこれにシランカップリング
剤を添加すれば耐屈曲性。

耐汚染性のすぐれた皮膜が与えられることを確認し、こ
れら各成分の種類、配合量、この組成物から得られる皮
膜の物性などについての研究を進めて本発明を完成させ
た。

本発明の被覆用組成物を構成するイ）成分としてのアル
コキシ基含有オルガノボリシ四キサンは一般式（Ｉ）で
示されるトリアルコキシシランを部分加水分解して得ら
れるものであ１３．これはＯＨ，８１（ＯＯＨ，）８．
　ＯＨ，５ｉ（００，Ｈ，）ｓ　＠。

ＯＨ，８１（００，Ｈ，）、　などの１種または２種以
上を目的に応じて選択し部分加水分解させてつくること
ができる。この部分加水分解物から形成される皮膜を基
体に対して接着性がよく１強度のあるものとするには通
常アルコキ、シ基置ＶＩ３Ｏ〜５０重量係の範囲とする
ことが好ましいカーこのアルコキシ基含有量は加水分解
質を制御するか、必要であればこの加水分解物をさらに
縮合重合することによって任意の値のものとすることが
できる。

つぎに、上記したイ）成分に配合される口）成分として
の有機けい素化合物は前記一般式ｌｕｌ＋で示されるも
ので、式中のＲ３はメチル基、エチル基、プロピル基な
どの炭素数１〜３のアルキル基、ビニル基、アリル基な
どのアルケニル基またはフェニル基から選択される同一
または異種の１価炭化水素基、Ｒは水素原子またはメチ
ル基、エチル基、プロピル基、ａは０〜３の整数であり
、これｉ二は下記のものが例示される。

（ＯＨｓ）８’８１０Ｈ、（ＯＨ３）、８１００Ｈ，、
（ＯＨ，）２Ｓ　ｉ　（０ＯＨ３）２　、（０６Ｈ，）
２Ｓｉ（ＯＯＨ３１２， ０Ｈ２＝ＯＨ８１（ＯＯＨ３＞、、 ０、　Ｈ，（ＯＨ，）　８１　（ＯＯＨｌｌ＞、、ｏＨ
，（０６Ｈ，）、　８１００．Ｒ５，（Ｏ□ＨｉＯ）４
ｓ１イ）成分のみで硬化させると皮膜がもろくなるのに
対し、この口）成分を混合し菟気中の湿分で徐々に加水
分解させ硬化させることによりかた（てもろ（ない皮膜
が形成される。なお、０）成分の添加量がイ）成分ｉｏ
ｏ重量部に対し６０重量部以下では硬化皮膜がもろくて
密着性のわるいものにな１）、１４０重量部以上とする
とイ）成分との相溶性がわるくな番Ｊ、硬化皮膜が白化
するので。

これは６Ｏ−１４０ｉｉ量部の範囲とすることがよいＯ また１本発明の組成物を構成するハ）成分は前記一般式
（［１１１で示され１式中のＲ、Ｒが前記したとお４］
のもので、Ｒがγ−グリシドキシプロピル基、β−（３
，４−エポキシシクロヘキシル）エチル基または３，３
．３−）リフルオｉプロピル基とされ、ｂが０または１
とされる。従来からシランカップリング剤として公知と
されているものであり、これにはｒ−グリシドキシプル
ピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシク
ロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３゜３．３−
トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、ｒ−グリシ
ドキシグロビルメチルジメトキシシラン、ｒ−メタクリ
ロキシプ日ピルトリメトキシシラン、３，３．３−トリ
フルオロプロピルメチルジメトキシシラン、ｒ−メタク
リロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノ
プロピルトリエトキシシラン、３（２−アミノエチルア
ミ））プロピルトリメトキシシラン、３／（２二アミノ
エチルアミノ）プロピルメチルジメトキシシランなどが
例示される。なお、このノ・）成分は本発明の被覆用組
成物から得られる硬化皮膜の物性を改善するものであ１
３．例えばγ−グリシドキシプロビル基、β−（３，４
−エポキシシクロヘキシル）エチル基を含有するオルガ
ノシランを添加すればその皮膜の屈曲性および密着性が
よくな１）、３，３．．３−トリフルオロクロビル基を
含有するオルガノシランを添加すればこの皮膜に耐汚染
性が付与されるという効果が得られるノのであるが、こ
の添加量はイ）成分と口）成分との合計量１００重量部
に対し３ＯＮ量部以上とするとイ）。

口）成分の混合物との相溶性が失なわれて硬化皮膜が白
化し、三官能性のものについては皮膜がもろくな１３　
昌＜、エポキシ系のものについては耐候性がわるくなる
ので、これはイ）成分と口）成分との合ｆｏ　〜３０重
量部とすることがよ〜１゜ つぎに本発明の組成物を構成する二）成分としての有機
金属化合物は上記したイ）１口）成分またはイ）、口）
、ハ）成分の硬化触媒として作動するものであり、これ
はこの種の組成物の反応触媒として公知の各種重金属の
有機カルボン酸塩。

有機チタン酸エステル、アルカリ金属の低級脂肪酸塩な
どが例示されるが、特には分子鎖末端が炭素数１〜４の
アルコキシ基で封鎖された平均重合度が４〜ｌＯである
アルキルポリチタネート、−パ＼ １１ に−にＲは炭素数１〜４のアルキル基、２は炭素数１〜
４のアルキル基またはアルコキシＴＳ）で示されるアル
建ニウムキレート化合物が好ましいものとされる。なお
、この有機金属化合物の添加量はイ）成分としてのアル
コキシ基含有オルガノポリシロキサン１００ｆ量部に対
して５重量部以下では硬化時間が長すぎて実用性に乏し
いものとなり、３０電量部以上とするとポットラインが
短かすぎて良好な薄膜を形成させることが困難となるの
で、５〜３０重量部の範囲とすることがよい。

本発明の被覆用組成物は上記したイ）、０）、ハ）、二
）成分の所定量を均一に混合することによって得ること
ができるが、これＫは必要に応じ顔料、微粉末シリカな
どを添加してもよい。

このようにして得られた本発明の組成物は目的とする被
処理物の表面に塗布すると、常温で硬化して非常に硬い
皮膜を形成するが、この皮膜は密着性がよくプライマー
なしでも被処理物によく接着するし、また耐屈曲性、耐
汚染性にもすぐれているので、各種外装材や自動車など
の保護コート材として有用とされる。

つぎに１本発明の実施例をあげるうζ例中の部は重量部
を示したものであり、皮膜の物性はこの組成物を被処理
物に流し塗Ｉ）シて２日間、室温で硬化させて得た皮膜
について、下記の方法によって測定した結果を示したも
のである。

（硬度）・・・・・・ＪＩＳ　Ｋ　５４００　による鉛
筆硬度（密着性）・・・塗膜にナイフでクロスカットを
入れ。

上目ファンテープによる塗膜のはが れ方を目視で判定した。

○・・・全（剥離せず、△・・・部分的に剥離。

×・・・全面剥離 （耐屈曲性）・・・ＪＩＳ　Ｋ　５４００によるマンド
レル試験による （耐熱性）・・・１０５℃の循環式温風乾燥器で２４時
間加熱後の塗膜の状態を目視で判 定 ０・・・クラックなし、×・・・クラックあり。

（促進耐候性）・・・（株）東洋精機製作所製アトラス
・ニブコンで５０℃、４時間、紫 外線照射、７０℃、８時間の湿潤暴 露デユーサイクルテストで１００時 間後の塗膜の状態を目視で判定 ０・・・クラックやチョーキングなし。

×・・・クラックやチョーキングあり。

（耐汚染性）・・・被処理物を３ケ月問屋外に曝露した
後の状態を目視で判定 ○・・・汚れなし、　Δ・・・少々汚れあり。

×・・・クラックまたはかなりの汚れあり。

（ポットライフ）・・・上記の物性を維持することので
きる日数をもって示す。

実施例１−１２．比較例１〜２ 第１表に示すとおり、イ）成分としてのメトキシ基含有
率が約５０重量−である ＯＨ，５ｉ（ＯＯＨｓ）、の部分加水分解物（以下０）
１．８１（ＯＯＨｓ）ｓの重合物という）に＊　”　）
成分、ハ）成分および二）成分を同表に示した量で室温
下に窒素雰囲気中で攪拌混合し、これを磨き鋼板（ＳＰ
ＯＯ−Ｂ、厚さ０．３　ｍｔｘ　）　Ｋ浸漬怜布し、室
温に２日間放置して硬化させ、この塗膜についての物性
をしらべたところ、第２表に示した１５− したとおりの結果が得られた。

ような結果が得られた。

また、比較のため上記においてシラン化合物を添加せず
、ＯＨ，８１（ＯＯＨ，）、の重合物９０部とＴＢＴ７
００（ブチルチタネート）１０部との混合物（比較例１
）、および　ＯＨ，８１（ＯＯＨ，）。

１６０部とコロイダルシリカ・スノーテックス〔８産化
学（株）製商品名〕１４０部とを水冷下に２時間攪拌し
、室温で１２時間攪拌した後、イソブチルアルコール５
０部を加えて得た０Ｈｓ８１（ＯＨ）、の重合物に酢酸
ナトリウムの１０チ水溶液を２重量係添加しよく混合し
て得た組成物（比較例２）についても上記と同様に処理
したところ、！２表に併記したとおりの結果が得られた
。

なお、上記において実施例４，５．比較例１゜２の組成
物を塩化ビニル数、アクリル樹脂板に浸　Ｉ漬塗布し、
室温で２日間放置して硬化させ、得られた塗膜の密着性
をしらべたところ、第３表に示１６− 第３表 −２０− −へ１９−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　イ）　一般式　Ｒ１８１（ＯＲ”　）。 （式中のＲ１およびＲ３は炭素数１〜３のアルキル基か
   ら選択される同種または異種の基）で示されるトリアル
   コキシン２ンを部分加水分解して得られるアルコキシ基
   含有オルガノポリシロキサン　１００重量部口）一般式
   　Ｒａ８１（ＯＲ’　）４−　ａ（式中のＲ３は炭素数
   １〜３のアルキル基またはアルクニル基もしくはフェニ
   ル基から選択される同種または異種の１価炭化水素基　
   Ｒ４は水素原子または炭素数１〜３のアルキル基から選
   択される同種または異種の基、ａは０または１．２．３
   から選択される整数）で示される有機けい素化合物６０
   〜１４０重量部 ハ）一般式　Ｒ４Ｒ’８１（ＯＲ”） 〔式中のＲ１およびＲ１は前記に同じ。 Ｒ１はｒ−グリシドキシプロビル基、β−（３，４”−
   ｘポキシシク、−、キシル）エチル基または３，３．３
   −）リフルオロプロピル基、ｂは０または１〕で示され
   る有機けい素化合物なイ）１口）成分合計量 １００電置部に対し　θ〜３０重量部 二）　有機金属化合物　５〜３０重量部とからなること
   を特徴とする被覆用オルガノポリシロキサン組成物。 ２、有機金属化合物が分子鎖末端が炭素数１〜４のアル
   コキシ基で封鎖された平均重合度が４〜１０であるアル
   キルポリチタネート−または一般式 １１１ ！ （式中のＲは炭素数１〜４のアルキル基、２は炭素数１
   〜４のアルキル基またはアルコキシ基）で示されるアル
   ミニウムキレート化合物である特許請求の範囲第１項記
   載の被覆用オルガノポリシロキサン組成物。