図面 (/)

技術 破片飛散抑制塗料

出願人 パナソニックIPマネジメント株式会社
発明者 坂本顕士佐用浩一
出願日 2014年3月7日 (6年7ヶ月経過) 出願番号 2014-045344
公開日 2014年10月23日 (6年0ヶ月経過) 公開番号 2014-198834
状態 特許登録済
技術分野 塗料、除去剤
主要キーワード シリコーン樹脂表面 長期屋外暴露 破片飛散 電球カバー スプレー量 B型粘度計 エアスプレー法 ケイ素原子結合水酸基
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2014年10月23日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (0)

図面はありません

課題

無機材料製品が破損した際に、その破片飛散することを抑制するだけではなく、無機材料製品の塗装面の優れた透明感と防汚性両立させる破片飛散抑制塗料を提供すること。

解決手段

ケイ素原子に結合したビニル基または(メタアクリロイル基を少なくとも2個有するポリシロキサン(A)、ケイ素原子に結合した水素基を少なくとも2個有するポリシロキサン(B)、付加反応促進触媒(C)、アルコキシオリゴマー(D)およびジルコニウム亜鉛マグネシウムの内の少なくとも1種の金属を含む有機金属触媒(E)を主成分とする。

概要

背景

窓、電球電球カバー照明器具実験用フラスコ等のガラス製品や、陶磁器、陶磁器以外のセラミック製品等(これらを「無機材料製品」と略称する)が、他の物体衝突、もしくは自爆等で破損すると、破片飛散することがある。従来、破片の飛散を抑制するために、無機材料製品の内面または外面に、フッ素樹脂PFA樹脂)、シリコーン樹脂ウレタン樹脂ポリエステル樹脂塩化ビニル樹脂等を主成分とする塗料塗装することが行なわれてきた。中でも、飛散防止性、長期の耐熱性耐光性の観点から、PFA樹脂を主成分とする塗料が、より好ましく使用されてきた。しかしながら、PFA樹脂を主成分とする塗料を塗布した無機材料製品は、透明感が十分ではなく、外観を損ねるという問題点があった。

そのような飛散防止性、長期の耐熱性、耐光性と製品の外観の透明感を両立させるため、付加反応型のシリコーン樹脂を主成分とする破片飛散防止塗料が提案されている(特許文献1)。

特許文献1に記載された破片飛散防止塗料は、(A)1分子中にビニル基を2個以上含有するポリシロキサン樹脂、(B)1分子中にSiH結合を2個以上含有するハイドロジェンポリシロキサン樹脂、(C)周期表第8族の金属を含有する触媒および(D)式 R3 SiR´X、R3 SiX[式中 Rはすべてが炭素数1〜5のアルコキシ基、または炭素数1〜5のアルキル基との混合系、R´は炭素数1〜5のアルキレン基、Xはグリシジルエーテル基、(メタアクリル酸エステル基、ビニル基、ハロゲン元素、−SHである]で示されるシランカップリング剤を主成分としている。

概要

無機材料製品が破損した際に、その破片が飛散することを抑制するだけではなく、無機材料製品の塗装面の優れた透明感と防汚性を両立させる破片飛散抑制塗料を提供すること。ケイ素原子に結合したビニル基または(メタ)アクリロイル基を少なくとも2個有するポリシロキサン(A)、ケイ素原子に結合した水素基を少なくとも2個有するポリシロキサン(B)、付加反応促進触媒(C)、アルコキシオリゴマー(D)およびジルコニウム亜鉛マグネシウムの内の少なくとも1種の金属を含む有機金属触媒(E)を主成分とする。なし

目的

本発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたものであり、無機材料製品が破損した際に、その破片が飛散することを抑制するだけではなく、無機材料製品の塗装面の優れた透明感と防汚性を両立させる破片飛散抑制塗料を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

ケイ素原子に結合したビニル基または(メタアクリロイル基を少なくとも2個有するポリシロキサン(A)、ケイ素原子に結合した水素基を少なくとも2個有するポリシロキサン(B)、付加反応促進触媒(C)、アルコキシオリゴマー(D)およびジルコニウム亜鉛マグネシウムの内の少なくとも1種の金属を含む有機金属触媒(E)を主成分とすることを特徴とする破片飛散抑制塗料

請求項2

前記付加反応促進触媒(C)が、白金白金黒を含む)、ロジウムパラジウムの内の少なくとも1種の金属の単体炭化水素錯体アルコラートまたは塩化物であり、前記有機金属触媒(E)が、ジルコニウム、亜鉛、マグネシウムの内の少なくとも1種の金属のキレートまたは塩であることを特徴とする請求項1に記載の破片飛散抑制塗料。

請求項3

前記アルコキシオリゴマー(D)が、シラン化合物二量体であり、かつ前記ケイ素原子に結合したビニル基または(メタ)アクリロイル基を少なくとも2個有するポリシロキサン(A)100質量部に対して、10質量部〜100質量部含有することを特徴とする請求項1または2に記載の破片飛散抑制塗料。

技術分野

0001

本発明は、破片飛散抑制塗料に関するものである。

背景技術

0002

窓、電球電球カバー照明器具実験用フラスコ等のガラス製品や、陶磁器、陶磁器以外のセラミック製品等(これらを「無機材料製品」と略称する)が、他の物体衝突、もしくは自爆等で破損すると、破片飛散することがある。従来、破片の飛散を抑制するために、無機材料製品の内面または外面に、フッ素樹脂PFA樹脂)、シリコーン樹脂ウレタン樹脂ポリエステル樹脂塩化ビニル樹脂等を主成分とする塗料を塗装することが行なわれてきた。中でも、飛散防止性、長期の耐熱性耐光性の観点から、PFA樹脂を主成分とする塗料が、より好ましく使用されてきた。しかしながら、PFA樹脂を主成分とする塗料を塗布した無機材料製品は、透明感が十分ではなく、外観を損ねるという問題点があった。

0003

そのような飛散防止性、長期の耐熱性、耐光性と製品の外観の透明感を両立させるため、付加反応型のシリコーン樹脂を主成分とする破片飛散防止塗料が提案されている(特許文献1)。

0004

特許文献1に記載された破片飛散防止塗料は、(A)1分子中にビニル基を2個以上含有するポリシロキサン樹脂、(B)1分子中にSiH結合を2個以上含有するハイドロジェンポリシロキサン樹脂、(C)周期表第8族の金属を含有する触媒および(D)式 R3 SiR´X、R3 SiX[式中 Rはすべてが炭素数1〜5のアルコキシ基、または炭素数1〜5のアルキル基との混合系、R´は炭素数1〜5のアルキレン基、Xはグリシジルエーテル基、(メタアクリル酸エステル基、ビニル基、ハロゲン元素、−SHである]で示されるシランカップリング剤を主成分としている。

先行技術

0005

特開平9−268261号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、特許文献1に記載された破片飛散防止塗料は、塗布した無機材料製品の透明感には優れるものの、樹脂架橋密度が低く、表面タック性があるため、長期屋外暴露時等に塗装面に埃や塵が付着してしまい、必ずしも防汚性が高くはないという側面があった。

0007

本発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたものであり、無機材料製品が破損した際に、その破片が飛散することを抑制するだけではなく、無機材料製品の塗装面の優れた透明感と防汚性を両立させる破片飛散抑制塗料を提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

0008

本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意研究した結果、付加反応型のシリコーン樹脂に、アルコキシオリゴマー有機金属触媒とをハイブリッドさせることによって、アルコキシオリゴマーと有機金属触媒が、縮合反応時にシリコーン樹脂表面配向することを見出した。また、この配向によってシリコーン樹脂を塗布した無機材料製品の透明感を損ねることなく、塗装面の表面タック性が改善されることを見出した。

0009

さらに、アルコキシオリゴマーと有機金属触媒をハイブリッドさせることで懸念されるシリコーン樹脂のゴム弾性低下が起こらず、かえってシリコーン樹脂の引き裂き強度が向上し、破片飛散抑制性が高まることを見出した。

0010

本発明の破片飛散抑制塗料は、ケイ素原子に結合したビニル基または(メタ)アクリロイル基を少なくとも2個有するポリシロキサン(A)、ケイ素原子に結合した水素基を少なくとも2個有するポリシロキサン(B)、付加反応促進触媒(C)、アルコキシオリゴマー(D)およびジルコニウム亜鉛マグネシウムの内の少なくとも1種の金属を含む有機金属触媒(E)を主成分とすることを特徴としている。

0011

この破片飛散抑制塗料においては、付加反応促進触媒(C)が、白金白金黒を含む)、ロジウムパラジウムの内の少なくとも1種の金属の単体炭化水素錯体アルコラートまたは塩化物である。また、有機金属触媒(E)が、ジルコニウム、亜鉛、マグネシウムの内の少なくとも1種の金属のキレートまたは塩であることが好ましい。

0012

また、この破片飛散抑制塗料においては、アルコキシオリゴマー(D)が、シラン化合物二量体であり、かつケイ素原子に結合したビニル基または(メタ)アクリロイル基を少なくとも2個有するポリシロキサン(A)100質量部に対して、10質量部〜100質量部含有することが好ましい。

発明の効果

0013

本発明の破片飛散抑制塗料によれば、無機材料製品が破損した際に、その破片が飛散することを抑制するだけではなく、無機材料製品の塗装面の優れた透明感と防汚性を両立させることができる。

0014

以下に、本発明の破片飛散抑制塗料について、詳細に説明する。

0015

破片飛散抑制塗料は、ケイ素原子に結合したビニル基または(メタ)アクリロイル基を少なくとも2個有するポリシロキサン(A)(以下、ポリシロキサン樹脂(A)と表記)、ケイ素原子に結合した水素基を少なくとも2個有するポリシロキサン(B)(以下、ポリシロキサン架橋剤(B)と表記)、付加反応促進触媒(C)、アルコキシオリゴマー(D)およびジルコニウム、亜鉛、マグネシウムの内の少なくとも1種の金属を含む有機金属触媒(E)(以下、有機金属触媒(E)と表記)を主成分としている。

0016

ポリシロキサン樹脂(A)は、1分子中にケイ素原子に結合したビニル基または(メタ)アクリロイル基を少なくとも2個有し、主鎖としてポリシロキサン構造を有するオルガノポリシロキサンである限り特に制限されない。主鎖としては、例えば、ポリジメチルシロキサンメチルフェニルシロキサンまたはジフェニルシロキサンが例示される。中でも、耐熱性、耐光性に優れるという観点から、ポリジメチルシロキサンが好ましい。

0017

ポリシロキサン樹脂(A)は、分子構造について特に制限されない。例えば、直鎖状、一部分岐を有する直鎖状、環状、分岐鎖状、三次元網状構造等が例示される。中でも、直鎖状ポリシロキサンが好ましい態様の一つとして挙げられる。

0018

ポリシロキサン樹脂(A)は、その分子構造として主鎖がジオルガノシロキサン単位の繰り返しからなるのが好ましい態様の一つとして挙げられる。また、ポリシロキサンの分子末端は、シラノール基ケイ素原子結合水酸基)、アルコキシシリル基で停止しているか、トリメチルシロキシ基等のトリオルガノシロキシ基封鎖することができる。

0019

ポリシロキサン樹脂(A)は、1分子中にケイ素原子に結合したビニル基または(メタ)アクリロイル基を2個以上有することが好ましく、より好ましくは、2個〜20個、さらに好ましくは2個〜10個の範囲が例示される。

0020

1分子中にケイ素原子に結合したビニル基または(メタ)アクリロイル基の個数が、上記の範囲内にあれば、靭性伸びに優れた破片飛散抑制塗料を得ることができる。

0021

また、硬化性を考慮すると、(メタ)アクリロイル基よりも、ビニル基がより好ましい。

0022

ビニル基または(メタ)アクリロイル基の結合位置としては、例えば、ポリシロキサンの分子鎖末端および分子鎖側鎖のうちのいずれか一方または両方が例示される。

0023

また、ビニル基または(メタ)アクリロイル基は、ポリシロキサン樹脂(A)の分子鎖の片方末端または両方の末端に結合することができる。

0024

ビニル基または(メタ)アクリロイル基以外に、ポリシロキサン樹脂(A)が有するケイ素原子に結合し得る有機基としては、例えば、メチル基エチル基プロピル基ブチル基、ペンチル基ヘキシル基、ヘプチル基等のアルキル基等が例示される。また、フェニル基トリル基キシリル基ナフチル基等のアリール基等が例示される。また、ベンジル基フェネチル基等のアラルキル基クロロメチル基、3−クロロプロピル基、3,3,3−トリフロロプロピル基等のハロゲン化アルキル基等が例示される。中でも、耐熱性を考慮すると、メチル基またはフェニル基であることが好ましい。これらは、単体または2種類以上を混合して用いることができる。

0025

ポリシロキサン樹脂(A)の分子量(質量平均分子量)は、500〜100,000であって、好ましくは、1,000〜100,000、さらに好ましくは5,000〜50,000の範囲が例示される。

0026

ポリシロキサン樹脂(A)の分子量が、上記の範囲内にあれば、表面タックをより低減することができ、靭性、伸び、作業性に優れた破片飛散抑制塗料を得ることができる。

0027

なお、質量平均分子量は、GPC(ゲル浸透カラムクロマトグラフィー)によるポリスチレン換算値である。

0028

ポリシロキサン樹脂(A)の粘度は、5mPa・s〜10,000mPa・sであることが好ましく、より好ましくは、10mPa・s〜1,000mPa・sの範囲が例示される。

0029

ポリシロキサン樹脂(A)の粘度が、上記の範囲内にあれば、得られる破片飛散抑制塗料のハンドリング性が良好になる。

0030

なお、粘度は、B型粘度計によって25℃の条件下において測定されたものである。

0031

ポリシロキサン架橋剤(B)は、1分子中にケイ素原子に結合した水素基であるSiH基を少なくとも2個有し、主鎖としてポリシロキサン構造を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンであれば特に限定されない。

0032

ポリシロキサン架橋剤(B)は、1分子中にケイ素原子に結合した水素基を2個〜300個有することが好ましく、より好ましくは、3個〜150個の範囲が例示される。

0033

ポリシロキサン架橋剤(B)は、分子構造について特に制限されない。例えば、直鎖状、一部分岐を有する直鎖状、環状、分岐鎖状、三次元網状構造等が例示される。

0034

ポリシロキサン架橋剤(B)において、ケイ素原子に結合した水素の結合位置としては、例えば、ポリシロキサンの分子鎖末端もしくは分子鎖側鎖のいずれか一方、または両方が例示される。また、ケイ素原子に結合した水素基は、ポリシロキサンの分子鎖の片方の末端または両方の末端に結合することができる。

0035

ポリシロキサン架橋剤(B)としては、例えば、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサンメチルハイドロジェンシロキサン共重合体、分子鎖両末端シラノール基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、分子鎖両末端シラノール基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体等が例示される。また、これらの化合物においてメチル基の一部または全部をエチル基、プロピル基等の他のアルキル基やフェニル基で置換したものも例示される。これらの化合物は、単体または2種類以上を混合して用いることができる。

0036

ポリシロキサン架橋剤(B)が有するケイ素原子に結合した水素原子は、ポリシロキサン中アルケニル基モル当たり、0.1モル〜5モルであることが好ましく、より好ましくは0.5モル〜2.5モル、さらに好ましくは1.0モル〜2.0モルの範囲が例示される。

0037

ポリシロキサン架橋剤(B)が有するケイ素原子に結合した水素原子が、上記の範囲内にあれば、得られる破片飛散抑制塗料の硬化後の強度、靭性、伸びや脆性等の物性が良好になる。

0038

以上の、ポリシロキサン樹脂(A)とポリシロキサン架橋剤(B)は、あらかじめ混合した製品を用いることができる。

0039

付加反応促進触媒(C)は、ポリシロキサン樹脂(A)が有するビニル基または(メタ)アクリロイル基と、ポリシロキサン架橋剤(B)が有するケイ素原子に結合した水素原子であるSiH基との付加反応を促進するための触媒である。

0040

付加反応促進触媒(C)としては、例えば、白金(白金黒を含む)、ロジウム、パラジウム等の白金族金属単体、H2PtCl4・nH2O、H2PtCl6・nH2O、NaHPtCl6・nH2O、KHPtCl6・nH2O、Na2PtCl6・nH2O、K2PtCl4・nH2O、PtCl4・nH2O、PtCl2、Na2HPtCl4・nH2O(但し、式中、nは0〜6の整数であり、好ましくは0または6である)等の塩化白金塩化白金酸および塩化白金酸塩、アルコール変性塩化白金酸または塩化白金酸とオレフィンコンプレックス、白金黒やパラジウム等の白金族金属をアルミナシリカカーボン等の担体担持させたもの、ロジウム−オレフィンコンプレックス、クロロトリストリフェニルフォスフィン)ロジウム(ウィルキンソン触媒)、塩化白金、塩化白金酸または塩化白金酸塩とビニル基含有シロキサン等が例示される。中でも、ビニル基含有環状シロキサンとのコンプレックス等の白金族金属系触媒を用いることが好ましい。

0041

付加反応促進触媒(C)は、ポリシロキサン樹脂(A)およびポリシロキサン架橋剤(B)の合計量に対する白金族金属の質量換算で、0.1ppm〜500ppmの範囲が例示される。

0042

アルコキシオリゴマー(D)は、破片飛散抑制塗料の硬化時にポリシロキサン樹脂(A)の表面に配向し、有機金属触媒(E)の存在下で縮合反応することによって、ポリシロキサン樹脂(A)の表面タックを低減する機能を有する。

0043

アルコキシオリゴマー(D)は、分子末端が少なくともSi−OR(式中、Rはアルキル基)で表わされるアルコキシシリル基で封鎖され、かつ比較的低分子量を有する化合物であれば、特に限定されない。より具体的には、有機置換基を有するアルコキシシラン加水分解縮合させ、かつ両末端をアルコキシシリル基で封鎖することによって得られる分子量(質量平均分子量)200〜10,000のシリコーンレジンが例示される。

0044

アルコキシオリゴマー(D)は、シラン化合物の二量体であることが好ましく、これにより、ポリシロキサン樹脂(A)との相溶性が良好になる。

0045

なお、前記式中のアルキル基は、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ヘキシル基、フェニル基、シクロヘキシル基等が例示される。中でも、メチル基であることが好ましい。

0046

アルコキシオリゴマー(D)におけるアルコキシ基含有量は、硬化物の強度を考慮すると、12質量%〜45質量%の範囲であることが好ましい。前記アルコキシ基含有量は、アルコキシオリゴマー(D)に対するアルコキシ基の分子量割合を示すものである。

0047

アルコキシオリゴマー(D)の市販品としては、例えば、X−40−9225(信越化学工業社製)、X−40−9246(信越化学工業社製)等が例示される。これらは、単体または2種類以上を混合して用いることができる。

0048

破片飛散抑制塗料中におけるアルコキシオリゴマー(D)の含有量は、ポリシロキサン樹脂(A)100質量部に対して、10質量部〜100質量部であって、好ましくは、20質量部〜80質量部の範囲が例示される。

0049

破片飛散抑制塗料中におけるアルコキシオリゴマー(D)の含有量が、上記の範囲内にあれば、破片飛散抑制塗料の表面タックが低減され、防汚性が良好になる。

0050

有機金属触媒(E)は、破片飛散抑制塗料の硬化時にポリシロキサン樹脂(A)の表面に配向したアルコキシオリゴマー(D)の縮合反応を促進させることによって、破片飛散抑制塗料の表面タックを低減する機能を有する。

0051

有機金属触媒(E)は、ジルコニウム、亜鉛、マグネシウムの内の少なくとも1種の金属を含むものである。中でも、ジルコニウム、亜鉛を用いることが好ましく、ポリシロキサン樹脂(A)との相溶性、付加反応を阻害しないこと、および硬化後の破片飛散抑制塗料の表面タック性の改善が期待できる。

0052

有機金属触媒(E)を形成する有機基としては、例えば、酸素原子窒素原子硫黄原子等のヘテロ原子を有する炭化水素基が例示される。

0053

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、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基等のアルキル基等が例示される。また、フェニル基、p−メチルフェニル基等のアリール基等が例示される。

0054

また、有機基としては、例えば、メトキシ基エトキシ基イソプロポキシ基等のアルコキシ基等が例示される。また、フェノキシ基、p−メチルフェノキシ基等のアリールオキシ基等が例示される。また、アセトキシ基プロピオニルオキシ基、イソプロピオニルオキシ基、ブチニルオキシ基、オクチロニルオキシ基、2−エチルヘキシロニルオキシ基、ステアロイルオキシ基等のアシルオキシ基等が例示される。また、アセチル基プロピオニル基、イソプロピオニル基、ブチロニル基、オクチロニル基、2−エチルヘキシロニル基、ステアロイル基等のアシル基等が例示される。中でも、表面タック性を考慮すると、オクチロニルオキシ基、2−エチルヘキシロニルオキシ基、アセチルアセトネートを用いることが好ましく、硬化後の破片飛散抑制塗料の表面タック性が低減し、防汚性が良好になる。これらの有機基は、単体または2種類以上を組み合わせて用いることができる。

0055

有機金属触媒(E)の形態としては、例えば、キレート、塩等が例示される。

0056

有機金属触媒(E)がキレートである場合、有機基としては、例えば、β−ジケトン型化合物、o−ヒドロキシケトン型化合物等の有機配位子が例示され、好ましくは、アセチルアセトナート、エチルアセチルアセトナートが用いられる。

0057

有機金属触媒(E)が塩である場合、カルボン酸塩であれば特に限定されることはなく、例えば、脂肪族カルボン酸塩脂環式カルボン酸塩、芳香族カルボン酸塩等が例示される。

0058

有機金属触媒(E)に含有される金属が、ジルコニウムである場合、例えば、ジルコニウムアセチルアセトナート[Zr(acac)2]等のジルコニウムキレートが例示される。また、ビス2−エチルヘキサン酸ジルコニルオクチル酸ジルコニル、ナフテン酸ジルコニル等のカルボン酸塩が例示される。

0059

有機金属触媒(E)に含有される金属が、亜鉛である場合、例えば、亜鉛(II)アセチルアセトナート[Zn(acac)2]、ビス(2,2,2,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオン)亜鉛等の亜鉛キレートが例示される。また、オクチル酸亜鉛ネオデカン亜鉛、ラウリン酸亜鉛ステアリン酸亜鉛ナフテン酸亜鉛安息香酸亜鉛、p−tert−ブチル安息香酸亜鉛等のカルボン酸塩が例示される。

0060

有機金属触媒(E)に含有される金属が、マグネシウムである場合、例えば、マグネシウムアセチルアセトナート等のキレートが例示される。また、オクチル酸マグネシウム、ラウリン酸マグネシウム、ナフテン酸マグネシウム等のカルボン酸塩が例示される。

0061

これらの有機金属触媒(E)は、単体または2種類以上を混合して用いることができる。

0062

有機金属触媒(E)は、ポリシロキサン樹脂(A)とポリシロキサン架橋剤(B)との合計量100質量部に対して、0.1質量部〜50質量部の範囲が例示される。

0063

有機金属触媒(E)の含有量が、上記の範囲内にあれば、ポリシロキサン樹脂(A)との相溶性や破片飛散抑制塗料の表面タックが低減して、防汚性が良好になる。

0064

このような破片飛散抑制塗料には、ポリシロキサン樹脂(A)、ポリシロキサン架橋剤(B)、付加反応促進触媒(C)、アルコキシオリゴマー(D)および有機金属触媒(E)以外に、必要に応じて、添加剤を加えることができる。

0065

添加剤としては、本発明の目的や効果を損なわない限り特に限定されないが、例えば、無機フィラー酸化防止剤滑剤紫外線吸収剤、熱光安定剤分散剤帯電防止剤重合禁止剤消泡剤硬化促進剤有機溶剤無機蛍光体等が例示される。また、老化防止剤ラジカル禁止材、接着性改良剤難燃剤界面活性剤、保存安定性改良剤、オゾン老化防止剤、増粘剤可塑剤放射線遮断剤核剤、シランカップリング剤等が例示される。また、導電性付与剤リン過酸化物分解剤顔料金属不活性化剤物性調整材等が例示される。

0066

無機フィラーとしては、光学特性を低下させない限り特に限定されず、例えば、アルミナ、水酸化アルミニウム溶融シリカ結晶性シリカ超微粉無定形シリカ疎水性超微粉シリカタルク炭酸カルシウム硫酸バリウム等の微粒子が例示される。

0068

シランカップリング剤としては、例えば、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、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メチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が例示される。これらは、単体または2種類以上を混合して用いることができる。

0069

破片飛散抑制塗料の使用方法としては、例えば、無機材料製品の基材に破片飛散抑制塗料を塗布して、硬化させること等が例示される。

0071

塗装方法の具体例としては、破片飛散抑制塗料を30質量%〜80質量%の範囲に調整し、エアスプレー塗装または浸漬塗装等を用いて無機材料製品を塗装することを例示できる。

0072

破片飛散抑制塗料は、加熱によって硬化させることができる。加熱温度は、通常100℃以上であり、好ましくは120℃以上、より好ましくは120℃〜200℃の範囲が例示される。

0073

加熱温度が、上記の範囲にあれば、アルコキシオリゴマー(D)と有機金属触媒(E)が、ポリシロキサン樹脂(A)の表面に、より配向しやすくなると考えられるため、破片飛散抑制塗料の塗膜の表面タック性が改善し、優れた触感と防汚性とを得ることができる。

0074

破片飛散抑制塗料の乾燥方法としては、破片飛散抑制塗料を塗布した無機材料製品の基材に常温風や熱風送風したり、破片飛散抑制塗料を塗布した無機材料製品の基材を乾燥機加熱炉に導入して加熱すること等が例示される。

0075

破片飛散抑制塗料を硬化させて得られる塗膜は、表面のタック性が低減されている。すなわち、破片飛散抑制塗料は、表面タックフリーであるシリコーン系樹脂となる。

0076

このような破片飛散抑制塗料の塗膜は、その厚さを30μm〜200μmの範囲になるように設定することができる。塗膜の厚さの設定は、破片飛散抑制塗料の塗装時においてスプレー量を調節すること等によって適宜行うことができる。塗膜の厚さが、上記の範囲にあれば、破片飛散抑制性が発現し、基材との長期密着性を確保することができる。

0077

以上のとおりの破片飛散抑制塗料は、従来のPFA樹脂を主成分とする破片飛散抑制塗料に比べ、透明性の向上が図られ、窓ガラス、電球(丸型・棒型)、電球のカバー自動車照明カバー陶器置物、実験用フラスコ等の幅広い分野で利用することができる。また、付加型のシリコーン樹脂を主成分とする破片飛散抑制塗料に比べ、表面タック性が低減して防汚性の向上が図られており、長期にわたって屋外に設置する無機材料製品に利用することができる。

0078

以下に実施例を示すが、本発明の破片飛散抑制塗料は、実施例に限定されるものではない。

0079

(実施例1)
ポリシロキサン樹脂(A)とポリシロキサン架橋剤(B)との混合物であるKR−165(信越化学工業社製)100質量部に、付加反応促進触媒(C)として塩化白金酸触媒D−165(信越化学工業社製)5質量部、アルコキシオリゴマー(D)としてKC−89S(信越化学工業社製)50質量部、および有機金属触媒(E)としてZr(acac)2(関東化学社製)2質量部とを均一に混合して、破片飛散抑制塗料を調整した。

0080

得られた破片飛散抑制塗料を、あらかじめプライマー処理(信越化学社製KBM−403)を施した強化ガラス基材に、エアスプレーを用いて、塗膜厚さが100μmになるように塗装し、乾燥機中で150℃、30分間加熱硬化させ、評価用サンプルを作製した。
(実施例2)
有機金属触媒(E)として、Zr(acac)2の代わりにオクチル酸亜鉛(ホープ製薬社製)2質量部を用いたこと以外は実施例1と同様にして、破片飛散抑制塗料を調整し、評価用サンプルを作製した。
(実施例3)
有機金属触媒(E)として、Zr(acac)2の代わりにオクチル酸マグネシウム(日本化学産業社製)2質量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、破片飛散抑制塗料を調整し、評価用サンプルを作製した。
(実施例4)
アルコキシオリゴマー(D)としてKC−89Sを50質量部から100質量部に増量し、有機金属触媒(E)として、Zr(acac)2を2質量部から4質量部に増量したこと以外は、実施例1と同様にして、破片飛散抑制塗料を調整し、評価用サンプルを作製した。
(実施例5)
アルコキシオリゴマー(D)としてKC−89Sの代わりにX−40−9246(信越化学工業社製)50質量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、破片飛散抑制塗料を調整し、評価用サンプルを作製した。
(比較例1)
アルコキシオリゴマー(D)および有機金属触媒(E)を含まないこと以外は、実施例1と同様にして、破片飛散抑制塗料を調整し、評価用サンプルを作製した。
(比較例2)
有機金属触媒(E)を含まないこと以外は、実施例1と同様にして、破片飛散抑制塗料を調整し、評価用サンプルを作製した。
(比較例3)
アルコキシオリゴマー(D)を含まないこと以外は、実施例1と同様にして、破片飛散抑制塗料を調整し、評価用サンプルを作製した。
(比較例4)
アルコキシオリゴマー(D)の代わりに、シラン化合物の一種であるジメチルジメトキシシランを主成分とするKBM−22(信越化学工業社製)50質量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、破片飛散抑制塗料を調整し、評価用サンプルを作製した。
(比較例5)
有機金属触媒(E)として、Zr(acac)2の代わりにジ・ブチル錫 ジ・ラウレート(東京ファインケミカル社製)2質量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、破片飛散抑制塗料を調整し、評価用サンプルを作製した。
(比較例6)
フッ素樹脂(PFA樹脂)としてAXC−21(ダイキン工業社製)100質量部をあらかじめプライマー処理を施した強化ガラス基材に、静電塗装によって塗膜厚さが100μmになるように塗装し、300℃、1時間乾燥機中で加熱硬化させ、破片飛散抑制塗料を調整し、評価用サンプルを作製した。

0081

実施例および比較例で得られた評価用サンプルについて、破片飛散抑制性、透明性、防汚性、耐熱性を評価した。評価の基準は下記の通りである。
<破片飛散抑制性>
評価用サンプルの表面に鋼製ポンチを当てて、鋼製ハンマー打撃し、強制自爆させた。破片飛散抑制性を下記の基準で判定した。
○:ガラス破片が全く飛び散らない。
△: ガラス破片の飛び散りが評価用サンプルの10質量%以下である。
×: ガラス破片の飛び散りが評価用サンプルの10質量%より多い。
<透明性>
透明性の評価として、ヘイズメータを用いて、評価用サンプルのヘイズ値を測定し、透明性を下記の基準で判定した。
○: ヘイズ値が5%以下を○とした。
△: ヘイズ値が5%より大きく、10%以下を△とした。
×: ヘイズ値が10%より大きいものを×とした。
<防汚性>
防汚性の評価として、得られた評価用サンプルの表面に指で触れて、表面タックの有無を下記の基準で判定した。
○:サンプルの表面にタックがなく、指がサンプル表面で滑る。
△: ややグリップ感がある。
×:ベタツキ感じる。
<耐熱性>
得られた評価用サンプルを、200℃で7カ月間保持した後の外観および破片飛散抑制性について、下記の基準で判定した。
○:色差ΔEが3以下であり、かつ破片飛散抑制性はガラス破片の飛び散りが評価用サンプルの10質量%以下(飛び散らないを含む)である。
△: 色差ΔEが3以下であり、かつ破片飛散抑制性はガラス破片の飛び散りが評価用サンプルの10質量%より多い、または色差ΔEが3より大きく、かつガラス破片の飛び散りが評価用サンプルの10質量%以下(飛び散らないを含む)である。(該当なし
×: 色差ΔEが3より大きく、かつ破片飛散抑制性はガラス破片の飛び散りが評価用サンプルの10質量%より多い。

0082

評価結果を表1に示す。

0083

0084

表1に示されるように、実施例1〜5については、破片飛散抑制性、透明性、防汚性、耐熱性がいずれも良好であることが確認された。中でも、実施例1、2、5については、ヘイズ値が5%以下と、極めて優れた透明性を示すことが確認された。

0085

しかしながら、従来、破片飛散抑制塗料として用いられてきた比較例6のフッ素樹脂(PFA樹脂)は、破片飛散抑制性、防汚性、耐熱性が良好であるものの、透明性が十分ではなかった。

0086

実施例1〜5と比較例1の比較から、アルコキシオリゴマー(D)と有機金属触媒(E)の両方を欠いた場合、サンプル表面にべたつきを感じ、防汚性が低下することが確認された。

0087

実施例1〜5と比較例2の比較から、有機金属触媒(E)を欠いた場合、サンプル表面にべたつきを感じ、防汚性のみならず、耐熱性も低下することが確認された。

0088

実施例1〜5と比較例3の比較から、アルコキシオリゴマー(D)を欠いた場合、透明性がやや低下し、サンプル表面にべたつきを感じ、防汚性が低下することが確認された。

0089

これらの結果から、アルコキシオリゴマー(D)と有機金属触媒(E)の両方を含むことで、破片飛散抑制塗料の表面タック性を低減し、防汚性を向上させることができることが確認された。

0090

また、実施例1と比較例4の比較から、アルコキシオリゴマー(D)の代わりに、ジメチルジメトキシシランを主成分とするシランカップリング剤の一種であるKBM−22を用いた場合、サンプルの透明性が低下し、サンプル表面にややグリップ感を感じることから防汚性が低下すること確認された。

0091

実施例1〜3と比較例5の比較から、有機金属触媒(E)に含有する金属が、錫の場合、破片飛散抑制性、防汚性、耐熱性および透明性のいずれも不十分であることが確認された。

0092

実施例1〜3の比較から、有機金属触媒(E)に含有する金属が、ジルコニウムおよび亜鉛である場合、マグネシウムより優れた透明性を示すことが確認された。

0093

実施例1、4の比較から、アルコキシオリゴマー(D)と有機金属触媒(E)の両方を2倍に増量した場合、破片飛散抑制性、防汚性、耐熱性が良好であるものの、透明性がやや低下することが確認された。

実施例

0094

実施例1〜5と比較例1〜6の対比から、無機材料製品が破損した際に、その破片が飛散することを抑制するだけではなく、無機材料製品の塗装面の透明性と防汚性を両立させる破片飛散抑制塗料が得られることが確認された。

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い技術

関連性が強い 技術一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ