JP7809935B2 - Resin composition, coating agent, and article - Google Patents
Resin composition, coating agent, and articleInfo
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Description
本発明は、樹脂組成物、コーティング剤、及び該コーティング剤の硬化塗膜を有する物品に関するものである。 The present invention relates to a resin composition, a coating agent, and an article having a cured coating film of the coating agent.
近年、無機材料と有機材料の特性を兼備させた高機能材料の開発が各産業分野で広く行われており、無機材料は耐候性、耐熱性、耐擦傷性等の耐久性に優れ、有機材料は柔軟性・加工性に富んでいることが一般的に知られている。この中、無機材料と有機材料とを複合化した樹脂材料が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 In recent years, the development of high-performance materials that combine the properties of both inorganic and organic materials has been widely underway in various industrial fields. It is generally known that inorganic materials have excellent durability, including weather resistance, heat resistance, and scratch resistance, while organic materials are highly flexible and easy to process. In this context, resin materials that combine inorganic and organic materials have been proposed (see, for example, Patent Document 1).
一方、衣料品や日用品、内装材等の機能性付与のため、抗菌性加工は古くから行われてきたが、近年のコロナウイルスやインフルエンザウイルスなどの流行から、抗ウイルス性付与に関する関心が高まっている。従来の抗ウイルス剤としては、銀系化合物やアンモニウム塩などが主流である。しかし、銀系化合物については限られたタイプのウイルスに対してしか抗ウイルス性を持たず、アンモニウム塩については安全性が低いとの問題があった。以上、耐候性等の耐久性に優れ、かつ実用上使用可能な抗ウイルス性を具備する材料が渇望されているものの、未だ見出されていないのが実情である。 Meanwhile, antibacterial processing has long been used to impart functionality to clothing, daily necessities, interior materials, and the like. However, in recent years, the spread of coronaviruses and influenza viruses has led to growing interest in imparting antiviral properties. Conventional antiviral agents include silver-based compounds and ammonium salts. However, silver-based compounds only have antiviral properties against a limited number of virus types, and ammonium salts have the problem of low safety. For these reasons, there is a strong demand for materials that have excellent durability, such as weather resistance, and antiviral properties that are practically usable, but the reality is that such materials have not yet been discovered.
本発明が解決しようとする課題は、耐候性、及び、抗ウイルス性に優れる塗膜を形成可能な樹脂組成物を提供することである。 The problem that the present invention aims to solve is to provide a resin composition that can form a coating film that has excellent weather resistance and antiviral properties.
本発明は、重合体セグメント(A)及びポリシロキサンセグメント(B)が化学結合した複合樹脂(AB)のポリシロキサンセグメント(B)と、アルキル基の炭素原子数が1~3のアルキルトリアルコキシシランの縮合物(c)由来のポリシロキサンセグメント(C)とが珪素-酸素結合を介して結合している複合樹脂(ABC)、及び、可視光応答型光触媒(D)を含有することを特徴とする樹脂組成物を提供するものである。 The present invention provides a resin composition characterized by containing a composite resin (ABC) in which the polysiloxane segment (B) of the composite resin (AB) is chemically bonded to a polymer segment (A) and a polysiloxane segment (B), and a polysiloxane segment (C) derived from a condensate (c) of an alkyltrialkoxysilane in which the alkyl group has 1 to 3 carbon atoms is bonded via a silicon-oxygen bond, and a visible light-responsive photocatalyst (D).
また、本発明は、前記樹脂組成物を含有することを特徴とするコーティング剤、及び、該コーティング剤の硬化塗膜を有することを特徴とする物品を提供するものである。 The present invention also provides a coating agent containing the resin composition, and an article having a cured coating film of the coating agent.
本発明の樹脂組成物は、優れた耐候性を保持したままで、更に抗ウイルス性に優れる塗膜を形成することができる。よって、本発明の樹脂組成物は、外壁、屋根、膜構造物等の建築部材、ガードレール、防音壁、排水溝等の土木部材、家電製品、産業機械、自動車の部品等に使用される亜鉛めっき鋼板、アルミニウム-亜鉛合金鋼板等のめっき鋼板や、アルミ板、アルミ合金板、電磁鋼板、銅板、ステンレス鋼板等の金属基材、携帯電話、家電製品、OA機器、自動車内装材等のプラスチック製品、布などのコーティング剤として好適に使用することができる。 The resin composition of the present invention can form a coating film that has excellent antiviral properties while maintaining excellent weather resistance. Therefore, the resin composition of the present invention can be suitably used as a coating agent for construction components such as exterior walls, roofs, and membrane structures; civil engineering components such as guardrails, soundproof walls, and drainage ditches; metal substrates such as zinc-plated steel sheets and aluminum-zinc alloy steel sheets used in home appliances, industrial machinery, and automobile parts; aluminum sheets, aluminum alloy sheets, electromagnetic steel sheets, copper sheets, and stainless steel sheets; plastic products such as mobile phones, home appliances, office automation equipment, and automobile interior materials; and fabrics.
本発明の樹脂組成物は、重合体セグメント(A)及びポリシロキサンセグメント(B)が化学結合した複合樹脂(AB)のポリシロキサンセグメント(B)と、アルキル基の炭素原子数が1~3のアルキルトリアルコキシシランの縮合物(c)由来のポリシロキサンセグメント(C)とが珪素-酸素結合を介して結合している複合樹脂(ABC)、及び、可視光応答型光触媒(D)を含有するものである。 The resin composition of the present invention contains a composite resin (ABC) in which the polysiloxane segment (B) of the composite resin (AB) is chemically bonded to a polymer segment (A) and a polysiloxane segment (B), and a polysiloxane segment (C) derived from a condensate (c) of an alkyltrialkoxysilane in which the alkyl group has 1 to 3 carbon atoms is bonded via a silicon-oxygen bond; and a visible light-responsive photocatalyst (D).
まず、前記複合樹脂(ABC)について説明する。前記複合樹脂(ABC)は、重合体セグメント(A)及びポリシロキサンセグメント(B)が化学結合した複合樹脂(AB)のポリシロキサンセグメント(B)と、アルキル基の炭素原子数が1~3のアルキルトリアルコキシシランの縮合物(c)由来のポリシロキサンセグメント(C)とが珪素-酸素結合を介して結合しているものである。 First, the composite resin (ABC) will be described. The composite resin (ABC) is a composite resin (AB) in which a polymer segment (A) and a polysiloxane segment (B) are chemically bonded together, and the polysiloxane segment (B) is bonded to a polysiloxane segment (C) derived from a condensate (c) of an alkyltrialkoxysilane in which the alkyl group has 1 to 3 carbon atoms via a silicon-oxygen bond.
前記複合樹脂(ABC)としては、例えば、ポリシロキサンセグメント(B)が、重合体セグメント(A)の側鎖に化学的に結合したグラフト構造を有する複合樹脂や、前記重合体セグメント(A)の末端にポリシロキサンセグメント(B)が化学的に結合したブロック構造を有する複合樹脂のポリシロキサンセグメント(B)と、アルキル基の炭素原子数が1~3のアルキルトリアルコキシシランの縮合物(c)由来のポリシロキサンセグメント(C)とが珪素-酸素結合を介して化学的に結合した構造を有する複合樹脂が挙げられる。 Examples of the composite resin (ABC) include a composite resin having a graft structure in which a polysiloxane segment (B) is chemically bonded to the side chain of a polymer segment (A), and a composite resin having a structure in which a polysiloxane segment (B) of a composite resin having a block structure in which a polysiloxane segment (B) is chemically bonded to the end of the polymer segment (A), and a polysiloxane segment (C) derived from a condensate (c) of an alkyltrialkoxysilane in which the alkyl group has 1 to 3 carbon atoms is chemically bonded via a silicon-oxygen bond.
前記複合樹脂(ABC)が有する、前記重合体セグメント(A)と前記ポリシロキサンセグメント(B)との化学的な結合としては、例えば、下記一般式(3)あるいは(4)の結合様式等が挙げられ、なかでも一般式(3)の結合様式を有する複合樹脂を使用することが、耐候性に優れた塗膜を形成できることから好ましい。 The chemical bond between the polymer segment (A) and the polysiloxane segment (B) in the composite resin (ABC) can be, for example, a bond represented by the following general formula (3) or (4). Of these, the use of a composite resin having the bond represented by general formula (3) is preferred because it allows the formation of a coating film with excellent weather resistance.
前記重合体セグメント(A)としては、ポリシロキサンセグメント(B)やその合成原料が有する珪素原子に結合した水酸基や珪素原子に結合した加水分解性基と容易に加水分解縮合して前記一般式(3)の結合様式で化学結合することから、珪素原子に結合した水酸基及び/又は珪素原子に結合した加水分解性基(以下、「珪素原子結合の水酸基及び/又は加水分解性基」と略記する。)を有する重合体に由来するものであることが好ましい。前記重合体における加水分解性基以外の構造としては、ポリシロキサン以外の重合体であればよく、その種類としては、例えば、アクリル重合体、フルオロオレフィン重合体、ビニルエステル重合体、芳香族ビニル重合体、ポリオレフィン重合体等のビニル系重合体、ポリエステル重合体、ポリエーテル重合体などが挙げられるが、なかでも、より一層優れた耐候性が得られる点から、ビニル系重合体が好ましく、アクリル重合体がより好ましい。 The polymer segment (A) is preferably derived from a polymer having silicon-bonded hydroxyl groups and/or silicon-bonded hydrolyzable groups (hereinafter abbreviated as "silicon-bonded hydroxyl groups and/or hydrolyzable groups"), since these groups readily undergo hydrolytic condensation with silicon-bonded hydroxyl groups or silicon-bonded hydrolyzable groups contained in the polysiloxane segment (B) or its synthetic raw materials, forming a chemical bond in the bonding pattern of general formula (3). The structure other than the hydrolyzable groups in the polymer may be any polymer other than polysiloxane. Examples of such polymers include vinyl-based polymers such as acrylic polymers, fluoroolefin polymers, vinyl ester polymers, aromatic vinyl polymers, and polyolefin polymers, polyester polymers, and polyether polymers. Among these, vinyl-based polymers are preferred, and acrylic polymers are more preferred, as they provide superior weather resistance.
また、前記重合体中における珪素原子に結合した加水分解性基としては、加水分解されることによって珪素原子に結合した水酸基(シラノール基)を生成することが可能な官能基であれば良く、例えば、珪素原子に結合したハロゲン原子、珪素原子に結合したアルコキシ基、珪素原子に結合したアシロキシ基、珪素原子に結合したフェノキシ基、珪素原子に結合したメルカプト基、珪素原子に結合したアミノ基、珪素原子に結合したアミド基、珪素原子に結合したアミノオキシ基、珪素原子に結合したイミノオキシ基、珪素原子に結合したアルケニルオキシ基等が挙げられ、なかでも加水分解反応を容易に進行でき、また、反応後の副生成物を容易に除去できることから、珪素原子に結合したアルコキシ基が好ましい。 The hydrolyzable group bonded to a silicon atom in the polymer may be any functional group that can be hydrolyzed to produce a hydroxyl group (silanol group) bonded to a silicon atom. Examples include a halogen atom bonded to a silicon atom, an alkoxy group bonded to a silicon atom, an acyloxy group bonded to a silicon atom, a phenoxy group bonded to a silicon atom, a mercapto group bonded to a silicon atom, an amino group bonded to a silicon atom, an amido group bonded to a silicon atom, an aminooxy group bonded to a silicon atom, an iminoxy group bonded to a silicon atom, and an alkenyloxy group bonded to a silicon atom. Of these, an alkoxy group bonded to a silicon atom is preferred because it facilitates the hydrolysis reaction and allows for easy removal of by-products after the reaction.
また、前記重合体は、より一層優れた耐候性が得られる点から、酸基を有することが好ましく、例えば、カルボキシル基、燐酸基、酸性燐酸エステル基、亜燐酸基、スルホン酸基、スルフィン酸基などが挙げられ、なかでも複合樹脂(ABC)の骨格へ導入しやすいことから、カルボキシル基が好ましい。 Furthermore, the polymer preferably contains an acid group, such as a carboxyl group, a phosphoric acid group, an acidic phosphate ester group, a phosphorous acid group, a sulfonic acid group, or a sulfinic acid group, as this provides even better weather resistance. Of these, a carboxyl group is preferred because it is easily introduced into the skeleton of the composite resin (ABC).
また、本発明の樹脂組成物としては、水性媒体を用い、水性樹脂組成物とする際には、かかる酸基を中和することが好ましい。前記中和する際に使用する塩基性化合物としては、例えば、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、2-アミノエタノール、2-ジメチルアミノエタノール等の有機アミン化合物;アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどの無機塩基性化合物;テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、テトラ-n-ブチルアンモニウムハイドロオキサイド、トリメチルベンジルアンモニウムハイドロオキサイド等の四級アンモニウムハイドロオキサイドなどを使用することができ、なかでも有機アミン化合物およびアンモニア(アンモニア水)を使用することが好ましい。 The resin composition of the present invention preferably uses an aqueous medium, and when preparing an aqueous resin composition, it is preferable to neutralize the acid groups. Examples of basic compounds that can be used during neutralization include organic amine compounds such as methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, 2-aminoethanol, and 2-dimethylaminoethanol; inorganic basic compounds such as ammonia, sodium hydroxide, and potassium hydroxide; and quaternary ammonium hydroxides such as tetramethylammonium hydroxide, tetra-n-butylammonium hydroxide, and trimethylbenzylammonium hydroxide. Among these, organic amine compounds and ammonia (aqueous ammonia) are preferably used.
前記酸基の量は、前記複合樹脂(ABC)が水性媒体中に分散又は溶解してなる水性分散体又は水溶液の良好な保存安定性を維持する観点から、前記複合樹脂(ABC)100質量部に対し、0.1~20質量部が好ましく、0.2~10質量部がより好ましい。 From the viewpoint of maintaining good storage stability of an aqueous dispersion or aqueous solution in which the composite resin (ABC) is dispersed or dissolved in an aqueous medium, the amount of the acid groups is preferably 0.1 to 20 parts by mass, and more preferably 0.2 to 10 parts by mass, per 100 parts by mass of the composite resin (ABC).
前記重合体セグメント(A)は、前記したもの以外の他の官能基を有していてもよい。かかるその他の官能基としては、例えば、水酸基、ブロックされた水酸基、シクロカーボネート基、エポキシ基、カルボニル基、1級アミド基、2級アミド基、カーバメート基、ポリエチレングリコール基、ポリプロピレングリコール基、及び、下記一般式(5)で示される基等が挙げられる。 The polymer segment (A) may contain functional groups other than those described above. Examples of such functional groups include a hydroxyl group, a blocked hydroxyl group, a cyclocarbonate group, an epoxy group, a carbonyl group, a primary amide group, a secondary amide group, a carbamate group, a polyethylene glycol group, a polypropylene glycol group, and a group represented by the following general formula (5):
前記複合樹脂(ABC)を構成する、ポリシロキサンセグメント(B)としては、例えば、珪素原子結合の水酸基及び/又は加水分解性基を有するポリシロキサンに由来のセグメントが挙げられる。なお、前記珪素原子に結合した加水分解性基としては、前記重合体セグメント(A)において記載した珪素原子に結合した加水分解性基と同様のものが挙げられ、好ましいものも同様である。 The polysiloxane segment (B) constituting the composite resin (ABC) can be, for example, a segment derived from a polysiloxane having a silicon-bonded hydroxyl group and/or a hydrolyzable group. Examples of the hydrolyzable group bonded to the silicon atom include the same hydrolyzable groups bonded to the silicon atom as those described for the polymer segment (A), and the preferred examples are also the same.
前記ポリシロキサンセグメント(B)としては、なかでも下記一般式(1)や(2)で示される構造を有することものが好ましい。下記一般式(1)や(2)で示される構造を有する前記ポリシロキサンセグメントは、三次元網目状のポリシロキサン構造を有することから、得られる塗膜は、耐溶剤性、耐候性などに優れたものである。 The polysiloxane segment (B) preferably has a structure represented by the following general formula (1) or (2). The polysiloxane segment having the structure represented by the following general formula (1) or (2) has a three-dimensional network-like polysiloxane structure, and therefore the resulting coating film has excellent solvent resistance, weather resistance, and other properties.
前記一般式(1)や(2)で示される構造を有するポリシロキサンセグメントとしては、オルガノアルコキシシラン、好ましくは珪素原子に結合した炭素原子数が4~12の有機基(以下、「珪素原子結合の炭素原子数4~12の有機基」と略記する。)を有するモノオルガノトリアルコキシシラン、及び/又は、珪素原子に結合したメチル基及び/又は珪素原子に結合したエチル基(以下、「珪素原子結合のメチル基及び/又はエチル基」と略記する。)の2個を有するジオルガノジアルコキシシランを、加水分解縮合させて得られるポリシロキサンに由来のセグメントが挙げられる。これらポリシロキサンセグメントは、珪素原子結合の炭素原子数4~12の有機基と珪素原子結合の水酸基及び/又は加水分解性基、及び/又は、珪素原子結合のメチル基及び/又はエチル基の2個と珪素原子結合の水酸基及び/又は加水分解性基を有するものであり、線状、分岐状、環状のうちの、いずれの構造を有するものでもよい。 Examples of polysiloxane segments having the structure represented by general formula (1) or (2) include segments derived from polysiloxanes obtained by hydrolytic condensation of organoalkoxysilanes, preferably monoorganotrialkoxysilanes having a silicon-bonded organic group containing 4 to 12 carbon atoms (hereinafter abbreviated as "silicon-bonded organic group containing 4 to 12 carbon atoms"), and/or diorganodialkoxysilanes having two silicon-bonded methyl groups and/or two silicon-bonded ethyl groups (hereinafter abbreviated as "silicon-bonded methyl groups and/or ethyl groups"). These polysiloxane segments have a silicon-bonded organic group containing 4 to 12 carbon atoms and a silicon-bonded hydroxyl group and/or hydrolyzable group, and/or two silicon-bonded methyl groups and/or ethyl groups and a silicon-bonded hydroxyl group and/or hydrolyzable group, and may have a linear, branched, or cyclic structure.
前記珪素原子結合の炭素原子数4~12の有機基としては、例えば、いずれも珪素原子に結合した炭素原子数が4~12の、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基等が挙げられる。なお、これらの有機基は置換基を有するものであっても良い。 Examples of the silicon-bonded organic group having 4 to 12 carbon atoms include alkyl groups, cycloalkyl groups, aryl groups, and aralkyl groups, all of which have 4 to 12 carbon atoms bonded to a silicon atom. These organic groups may also have a substituent.
かかる珪素原子結合の炭素原子数4~12の有機基としては、珪素原子に結合した炭化水素基が好ましく、例えば、いずれも珪素原子に結合した、n-ブチル基、iso-ブチル基、n-ヘキシル基、n-オクチル基、n-ドデシル基、シクロヘキシルメチル基等のアルキル基;シクロヘキシル基、4-メチルシクロヘキシル基等のシクロアルキル基;フェニル基、4-メチルフェニル基等のアリール基;ベンジル基等のアラルキル基などが挙げられ、なかでも珪素原子に結合したフェニル基又は珪素原子に結合した炭素原子数4のアルキル基がより好ましい。 Such silicon-bonded organic groups having 4 to 12 carbon atoms are preferably hydrocarbon groups bonded to silicon atoms, such as alkyl groups such as n-butyl, isobutyl, n-hexyl, n-octyl, n-dodecyl, and cyclohexylmethyl, all of which are bonded to silicon atoms; cycloalkyl groups such as cyclohexyl and 4-methylcyclohexyl; aryl groups such as phenyl and 4-methylphenyl; and aralkyl groups such as benzyl. Of these, silicon-bonded phenyl groups and silicon-bonded alkyl groups having 4 carbon atoms are more preferred.
前記複合樹脂(ABC)を構成する、ポリシロキサンセグメント(C)は、アルキル基の炭素原子数が1~3のアルキルトリアルコキシシランの縮合物(c)に由来のセグメントであり、ここで用いるアルキル基の炭素原子数が1~3のアルキルトリアルコキシシランの縮合物(c)は、珪素原子に結合した水酸基及び/又は珪素原子に結合したアルコキシ基を有している。 The polysiloxane segment (C) constituting the composite resin (ABC) is a segment derived from a condensate (c) of an alkyltrialkoxysilane in which the alkyl group has 1 to 3 carbon atoms. The condensate (c) of an alkyltrialkoxysilane in which the alkyl group has 1 to 3 carbon atoms used here has a hydroxyl group bonded to a silicon atom and/or an alkoxy group bonded to a silicon atom.
前記アルキルトリアルコキシシランの縮合物(c)としては、下記一般式(6)で
示される構造を有することが好ましい。下記一般式(6)で示される構造を有するア
ルキルトリアルコキシシランの縮合物に由来のポリシロキサンセグメントは、三次元網目状のポリシロキサン構造を有することから、得られる塗膜は、耐溶剤性、耐候性などに優れたものである。
The alkyltrialkoxysilane condensate (c) preferably has a structure represented by the following general formula (6): The polysiloxane segment derived from the alkyltrialkoxysilane condensate having the structure represented by the following general formula (6) has a three-dimensional network polysiloxane structure, and therefore the resulting coating film has excellent solvent resistance, weather resistance, etc.
前記複合樹脂(ABC)としては、耐候性、耐汚染性、基材追従性がより向上することから、複合樹脂(ABC)100質量部に対して、ポリシロキサンセグメント(B)とアルキルトリアルコキシシランの縮合物(c)に由来するポリシロキサンセグメント(C)との合計量(B+C)が15~85質量部の範囲が好ましく、25~65質量部の範囲がより好ましい。 The composite resin (ABC) preferably has a total amount (B+C) of the polysiloxane segment (B) and the polysiloxane segment (C) derived from the condensate (c) of alkyltrialkoxysilane, in the range of 15 to 85 parts by mass, and more preferably 25 to 65 parts by mass, per 100 parts by mass of the composite resin (ABC), in order to further improve weather resistance, stain resistance, and substrate conformability.
また、前記複合樹脂(ABC)としては、耐候性、耐汚染性、基材追従性がより向上することから、複合樹脂(ABC)100質量部に対して、前記アルキルトリアルコキシシランの縮合物(c)由来のポリシロキサンセグメント(C)の量が10~60質量部の範囲が好ましく、20~50質量部の範囲がより好ましい。
Furthermore, in the composite resin (ABC), the amount of the polysiloxane segment (C) derived from the alkyltrialkoxysilane condensate (c) is preferably in the range of 10 to 60 parts by mass, more preferably 20 to 50 parts by mass, per 100 parts by mass of the composite resin (ABC), because this further improves weather resistance, contamination resistance, and substrate conformability.
前記複合樹脂(ABC)は、各種の方法で製造できるが、なかでも下記製造工程(I)及び(II)からなる工程で製造することが好ましい。 The composite resin (ABC) can be produced by various methods, but it is preferable to produce it by a process consisting of the following production steps (I) and (II).
製造工程(I)として、珪素原子結合の水酸基及び/又は加水分解性基を有する前記重合体と、オルガノアルコキシシラン(b)及び/又はその加水分解縮合物(b-1)とを加水分解縮合させて、重合体とオルガノアルコキシシラン(b)由来のポリシロキサンセグメント(B)とが化学結合してなる複合樹脂(AB)を得る工程。 In production process (I), the polymer having silicon-bonded hydroxyl groups and/or hydrolyzable groups is subjected to hydrolysis and condensation with organoalkoxysilane (b) and/or its hydrolysis condensate (b-1) to obtain a composite resin (AB) in which the polymer is chemically bonded to polysiloxane segments (B) derived from organoalkoxysilane (b).
製造工程(II)として、得られた複合樹脂(AB)とアルキル基の炭素原子数が1~3のアルキルトリアルコキシシランの縮合物(c)を加水分解縮合させて、複合樹脂(AB)のポリシロキサンセグメント(B)と、アルキル基の炭素原子数が1~3のアルキルトリアルコキシシランの縮合物(c)由来のポリシロキサンセグメント(C)とが珪素-酸素結合を介して結合している複合樹脂(ABC)を得る工程、更に必要に応じて、前記複合樹脂(ABC)中の酸基を塩基性化合物で中和する工程、又は、得られた複合樹脂(AB)中に酸基がある場合に塩基性化合物で中和した後、アルキル基の炭素原子数が1~3のアルキルトリアルコキシシランの縮合物(c)を加水分解縮合させて、複合樹脂(AB)のポリシロキサンセグメント(B)と、アルキル基の炭素原子数が1~3のアルキルトリアルコキシシランの縮合物(c)由来のポリシロキサンセグメント(C)とが珪素-酸素結合を介して結合している複合樹脂(ABC)を得る工程。 In the manufacturing process (II), the obtained composite resin (AB) is subjected to hydrolysis and condensation with a condensate (c) of an alkyltrialkoxysilane having an alkyl group with 1 to 3 carbon atoms to obtain a composite resin (ABC) in which the polysiloxane segment (B) of the composite resin (AB) is bonded to the polysiloxane segment (C) derived from the condensate (c) of an alkyltrialkoxysilane having 1 to 3 carbon atoms via a silicon-oxygen bond, and further, if necessary, the acid groups in the composite resin (ABC) are converted into salts. A step of neutralizing the resulting composite resin (AB) with a basic compound, or, if the resulting composite resin (AB) contains acid groups, a step of neutralizing the resulting composite resin (AB) with a basic compound, and then hydrolyzing and condensing a condensate (c) of an alkyltrialkoxysilane having an alkyl group with 1 to 3 carbon atoms to obtain a composite resin (ABC) in which the polysiloxane segment (B) of the composite resin (AB) and the polysiloxane segment (C) derived from the condensate (c) of an alkyltrialkoxysilane having an alkyl group with 1 to 3 carbon atoms are bonded via a silicon-oxygen bond.
前記製造工程における加水分解縮合反応は、各種の方法で反応を進行させることができるが、製造工程の途中で水と触媒とを供給することで反応を進行させる方法が簡便で好ましい。 The hydrolysis condensation reaction in the above-mentioned manufacturing process can be carried out using a variety of methods, but a simple and preferred method is to carry out the reaction by supplying water and a catalyst during the manufacturing process.
なお、前記加水分解縮合反応とは、前記加水分解性基の一部が水などの影響で加水分解され水酸基を形成し、次いで該水酸基や加水分解性基の間で進行する縮合反応を言う。 The hydrolysis condensation reaction refers to a reaction in which some of the hydrolyzable groups are hydrolyzed by the influence of water or the like to form hydroxyl groups, and a condensation reaction then occurs between the hydroxyl groups and the hydrolyzable groups.
前記重合体セグメント(A)を構成する前記重合体の具体的な原料としては、例えば、珪素原子に結合した水酸基含有ビニル単量体及び/又は珪素原子に結合した加水分解性基含有ビニル単量体と、必要によりその他のビニル単量体、及び、酸基含有ビニル単量体が挙げられ、これらを公知の方法で重合させることにより製造することができる。 Specific raw materials for the polymer constituting the polymer segment (A) include, for example, a silicon-bonded hydroxyl group-containing vinyl monomer and/or a silicon-bonded hydrolyzable group-containing vinyl monomer, and, if necessary, other vinyl monomers and acid group-containing vinyl monomers, and the polymer segment (A) can be produced by polymerizing these by known methods.
前記珪素原子に結合した水酸基含有ビニル単量体としては、例えば、トリヒドロキシビニルシラン、エトキシジヒロドキシビニルシラン、ジエトキシヒドロキシビニルシラン、ジクロロヒドロキシビニルシラン、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリヒドロキシシラン、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルメチルジヒドロキシシラン等が挙げられる。 Examples of the hydroxyl group-containing vinyl monomer bonded to a silicon atom include trihydroxyvinylsilane, ethoxydihydroxyvinylsilane, diethoxyhydroxyvinylsilane, dichlorohydroxyvinylsilane, 3-(meth)acryloyloxypropyltrihydroxysilane, and 3-(meth)acryloyloxypropylmethyldihydroxysilane.
前記珪素原子に結合した加水分解性基含有ビニル単量体としては、例えば、下記一般式(7)で示す加水分解性基を有するビニル単量体を使用することができる。 As the vinyl monomer containing a hydrolyzable group bonded to a silicon atom, for example, a vinyl monomer having a hydrolyzable group represented by the following general formula (7) can be used.
前記一般式(7)で示す加水分解性基を有するビニル単量体としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルトリ(2-メトキシエトキシ)シラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、2-トリメトキシシリルエチルビニルエーテル、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリクロロシラン等が挙げられ、なかでも加水分解反応を容易に進行でき、また反応後の副生成物を容易に除去することが可能なことから、ビニルトリメトキシシラン、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランが好ましい。 Examples of vinyl monomers having a hydrolyzable group represented by the general formula (7) include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, vinyltri(2-methoxyethoxy)silane, vinyltriacetoxysilane, vinyltrichlorosilane, 2-trimethoxysilylethyl vinyl ether, 3-(meth)acryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3-(meth)acryloyloxypropyltriethoxysilane, 3-(meth)acryloyloxypropylmethyldimethoxysilane, and 3-(meth)acryloyloxypropyltrichlorosilane. Among these, vinyltrimethoxysilane and 3-(meth)acryloyloxypropyltrimethoxysilane are preferred because they facilitate the hydrolysis reaction and allow for the easy removal of by-products after the reaction.
また、前記その他のビニル単量体としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート等の炭素原子数1~22のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート;ベンジル(メタ)アクリレート、2-フェニルエチル(メタ)アクリレート等のアラルキル(メタ)アクリレート;シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート等のシクロアルキル(メタ)アクリレート;2-メトキシエチル(メタ)アクリレート、4-メトキシブチル(メタ)アクリレート等のω-アルコキシアルキル(メタ)アクリレート;スチレン、p-tert-ブチルスチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン等の芳香族ビニル系単量体;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ピバリン酸ビニル、安息香酸ビニル等のカルボン酸ビニルエステル;クロトン酸メチル、クロトン酸エチル等のクロトン酸のアルキルエステル;ジメチルマレート、ジ-n-ブチルマレート、ジメチルフマレート、ジメチルイタコネート等の不飽和二塩基酸のジアルキルエステル;エチレン、プロピレン等のα-オレフィン;フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、クロロトリフルオロエチレン等のフルオロオレフィン;エチルビニルエーテル、n-ブチルビニルエーテル等のアルキルビニルエーテル;シクロペンチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル等のシクロアルキルビニルエーテル;N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N-(メタ)アクリロイルモルホリン、N-(メタ)アクリロイルピロリジン、N-ビニルピロリドン等の3級アミド基含有単量体; Examples of the other vinyl monomers include alkyl (meth)acrylates having an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, such as methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-propyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, and lauryl (meth)acrylate; aralkyl (meth)acrylates such as benzyl (meth)acrylate and 2-phenylethyl (meth)acrylate; cycloalkyl (meth)acrylates such as cyclohexyl (meth)acrylate and isobornyl (meth)acrylate; ω-alkoxyalkyl (meth)acrylates such as 2-methoxyethyl (meth)acrylate and 4-methoxybutyl (meth)acrylate; aromatic vinyl monomers such as styrene, p-tert-butylstyrene, α-methylstyrene, and vinyltoluene; and vinyl acetate. vinyl carboxylate esters such as vinyl propionate, vinyl pivalate, and vinyl benzoate; alkyl esters of crotonic acid such as methyl crotonate and ethyl crotonate; dialkyl esters of unsaturated dibasic acids such as dimethyl maleate, di-n-butyl maleate, dimethyl fumarate, and dimethyl itaconate; α-olefins such as ethylene and propylene; fluoroolefins such as vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, and chlorotrifluoroethylene; alkyl vinyl ethers such as ethyl vinyl ether and n-butyl vinyl ether; cycloalkyl vinyl ethers such as cyclopentyl vinyl ether and cyclohexyl vinyl ether; tertiary amide group-containing monomers such as N,N-dimethyl(meth)acrylamide, N-(meth)acryloylmorpholine, N-(meth)acryloylpyrrolidine, and N-vinylpyrrolidone;
2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート;2-ヒドロキシエチルビニルエーテル、4-ヒドロキシブチルビニルエーテル等の水酸基含有ビニルエーテル;2-ヒドロキシエチルアリルエーテル、2-ヒドロキシブチルアリルエーテル等の水酸基含有アリルエーテル;これら炭素原子に結合した水酸基を含有するビニル系単量体とε-カプロラクトンなどのラクトンとの付加反応物; Hydroxyalkyl (meth)acrylates such as 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, and 4-hydroxybutyl (meth)acrylate; hydroxyl group-containing vinyl ethers such as 2-hydroxyethyl vinyl ether and 4-hydroxybutyl vinyl ether; hydroxyl group-containing allyl ethers such as 2-hydroxyethyl allyl ether and 2-hydroxybutyl allyl ether; addition reaction products of these vinyl monomers containing a hydroxyl group bonded to a carbon atom with lactones such as ε-caprolactone;
2-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、2-ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、2-ジ-n-プロピルアミノエチル(メタ)アクリレート、3-ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、4-ジメチルアミノブチル(メタ)アクリレート、N-[2-(メタ)アクリロイルオキシ]エチルモルホリン等の3級アミノ基含有(メタ)アクリル酸エステル;ビニルピリジン、N-ビニルカルバゾール、N-ビニルキノリン等の3級アミノ基含有芳香族ビニル系単量体;N-(2-ジメチルアミノ)エチル(メタ)アクリルアミド、N-(2-ジエチルアミノ)エチル(メタ)アクリルアミド、N-(2-ジ-n-プロピルアミノ)エチル(メタ)アクリルアミド等の3級アミノ基含有(メタ)アクリルアミド;N-(2-ジメチルアミノ)エチルクロトン酸アミド、N-(4-ジメチルアミノ)ブチルクロトン酸アミド等の3級アミノ基含有クロトン酸アミド;2-ジメチルアミノエチルビニルエーテル、2-ジエチルアミノエチルビニルエーテル、4-ジメチルアミノブチルビニルエーテル等の3級アミノ基含有ビニルエーテル等が挙げられる。 Tertiary amino group-containing (meth)acrylic acid esters such as 2-dimethylaminoethyl (meth)acrylate, 2-diethylaminoethyl (meth)acrylate, 2-di-n-propylaminoethyl (meth)acrylate, 3-dimethylaminopropyl (meth)acrylate, 4-dimethylaminobutyl (meth)acrylate, and N-[2-(meth)acryloyloxy]ethylmorpholine; tertiary amino group-containing aromatic vinyl monomers such as vinylpyridine, N-vinylcarbazole, and N-vinylquinoline; N-(2-dimethylamino)ethyl (meth) Examples include tertiary amino group-containing (meth)acrylamides such as acrylamide, N-(2-diethylamino)ethyl (meth)acrylamide, and N-(2-di-n-propylamino)ethyl (meth)acrylamide; tertiary amino group-containing crotonic acid amides such as N-(2-dimethylamino)ethyl crotonic acid amide and N-(4-dimethylamino)butyl crotonic acid amide; and tertiary amino group-containing vinyl ethers such as 2-dimethylaminoethyl vinyl ether, 2-diethylaminoethyl vinyl ether, and 4-dimethylaminobutyl vinyl ether.
前記その他のビニル単量体は、本発明の水性樹脂組成物に付与する特性に応じて、本発明の効果を損なわない範囲でその種類及び量を適宜選択することができる。前記その他のビニル単量体としては、より一層優れた耐候性が得られる点から、メチル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、及び、シクロへキシル(メタ)アクリレートからなる群より選ばれる1種以上が好ましい。 The type and amount of the other vinyl monomer can be appropriately selected depending on the properties to be imparted to the aqueous resin composition of the present invention, as long as the effects of the present invention are not impaired. As the other vinyl monomer, one or more selected from the group consisting of methyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, and cyclohexyl (meth)acrylate are preferred, as they provide even better weather resistance.
前記酸基含有ビニル単量体としては、例えば、カルボキシル基、燐酸基、酸性燐酸エステル基、亜燐酸基、スルホン酸基、スルフィン酸基等の酸基を含有する各種のビニル単量体が挙げられるが、なかでもカルボキシル基(カルボン酸無水基であっても良い。)含有ビニル単量体が好ましい。 Examples of the acid group-containing vinyl monomer include various vinyl monomers containing acid groups such as carboxyl groups, phosphoric acid groups, acidic phosphate ester groups, phosphorous acid groups, sulfonic acid groups, and sulfinic acid groups, but among these, vinyl monomers containing carboxyl groups (which may also be carboxylic acid anhydride groups) are preferred.
前記カルボキシル基含有ビニル単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸、2-カルボキシエチル(メタ)アクリレート、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸等の不飽和カルボン酸;無水マレイン酸、無水イタコン酸等の不飽和ポリカルボン酸の無水物;無水アクリル酸、無水メタクリル酸等の不飽和モノカルボン酸の無水物;アクリル酸、メタクリル酸等の不飽和カルボン酸と、酢酸、プロピオン酸、安息香酸などの飽和カルボン酸との混合酸無水物;イタコン酸モノメチル、イタコン酸モノ-n-ブチル、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノ-n-ブチル、フマル酸モノメチル、フマル酸モノ-n-ブチル等の飽和ジカルボン酸と、飽和1価アルコールとの各種のモノエステル(ハーフエステル);アジピン酸モノビニル、コハク酸モノビニル等の飽和ジカルボン酸のモノビニルエステル;無水コハク酸、無水グルタル酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸等の飽和ポリカルボン酸の無水物と、炭素原子に結合した水酸基を含有するビニル系単量体との付加反応生成物;前記カルボキシル基含有単量体と、ラクトンとを付加反応せしめて得られる各種の単量体等が挙げられ、なかでもビニル重合体に容易に導入できることから、(メタ)アクリル酸等の不飽和カルボン酸が好ましい。 Examples of the carboxyl group-containing vinyl monomer include unsaturated carboxylic acids such as (meth)acrylic acid, 2-carboxyethyl (meth)acrylate, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, and fumaric acid; unsaturated polycarboxylic acid anhydrides such as maleic anhydride and itaconic anhydride; unsaturated monocarboxylic acid anhydrides such as acrylic anhydride and methacrylic anhydride; mixed acid anhydrides of unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid and methacrylic acid with saturated carboxylic acids such as acetic acid, propionic acid, and benzoic acid; monomethyl itaconate, mono-n-butyl itaconate, monomethyl maleate, mono-n-butyl maleate, and monomethyl fumarate; Examples include various monoesters (half esters) of saturated dicarboxylic acids such as mono-n-butyl fumarate with saturated monohydric alcohols; monovinyl esters of saturated dicarboxylic acids such as monovinyl adipate and monovinyl succinate; addition reaction products of saturated polycarboxylic acid anhydrides such as succinic anhydride, glutaric anhydride, phthalic anhydride, and trimellitic anhydride with vinyl monomers containing a hydroxyl group bonded to a carbon atom; and various monomers obtained by addition reaction of the above-mentioned carboxyl group-containing monomers with lactones. Of these, unsaturated carboxylic acids such as (meth)acrylic acid are preferred because they can be easily incorporated into vinyl polymers.
また、前記カルボキシル基は、ブロックされていても良く、かかるブロックされたカルボキシル基を有するビニル系単量体としては、例えば、トリメチルシリル(メタ)アクリレート、ジメチル-tert-ブチルシリル(メタ)アクリレート、トリメチルシリルクロトネート等のシリルエステル基含有ビニル系単量体;1-エトキシエチル(メタ)アクリレート、2-メトキシ-2-(メタ)アクリロイルオキシプロパン、2-(メタ)アクリロイルオキシテトラヒドロフラン等のヘミアセタールエステル基ないしはヘミケタールエステル基含有単量体;tert-ブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチルクロトネート等のtert-ブチルエステル基含有単量体等が挙げられる。 The carboxyl group may be blocked. Examples of vinyl monomers having such blocked carboxyl groups include silyl ester group-containing vinyl monomers such as trimethylsilyl (meth)acrylate, dimethyl-tert-butylsilyl (meth)acrylate, and trimethylsilyl crotonate; hemiacetal ester group- or hemiketal ester group-containing monomers such as 1-ethoxyethyl (meth)acrylate, 2-methoxy-2-(meth)acryloyloxypropane, and 2-(meth)acryloyloxytetrahydrofuran; and tert-butyl ester group-containing monomers such as tert-butyl (meth)acrylate and tert-butyl crotonate.
また、前記重合体には、前記複合樹脂(ABC)の水性媒体に対する溶解性又は分散性を向上させる目的で、更に、アニオン性基、カチオン性基及びノニオン性基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の親水性基を有するものを使用してもよい。 In addition, the polymer may further contain at least one hydrophilic group selected from the group consisting of anionic groups, cationic groups, and nonionic groups, in order to improve the solubility or dispersibility of the composite resin (ABC) in an aqueous medium.
前記重合体は、ラジカル重合法などの公知の方法で製造することができるが、前記ラジカル重合法で前記ビニル単量体を重合させる際には、必要に応じて重合開始剤、及び、有機溶剤を使用することができる。かかる重合開始剤としては、例えば、2,2′-アゾビス(イソブチロニトリル)、2,2′-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2′-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)等のアゾ化合物;tert-ブチルパーオキシピバレート、tert-ブチルパーオキシベンゾエート、tert-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、ジ-tert-ブチルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシカーボネート等の過酸化物等が挙げられる。 The polymer can be produced by known methods such as radical polymerization. When polymerizing the vinyl monomer by radical polymerization, a polymerization initiator and an organic solvent can be used as needed. Examples of such polymerization initiators include azo compounds such as 2,2'-azobis(isobutyronitrile), 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile), and 2,2'-azobis(2-methylbutyronitrile); and peroxides such as tert-butyl peroxypivalate, tert-butyl peroxybenzoate, tert-butylperoxy-2-ethylhexanoate, di-tert-butyl peroxide, cumene hydroperoxide, and diisopropyl peroxycarbonate.
前記有機溶剤としては、例えば、n-ヘキサン、n-ヘプタン、n-オクタン、シクロヘキサン、シクロペンタン等の脂肪族系又は脂環族系の炭化水素;トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素;メタノール、エタノール、n-ブタノール、イソプロピルアルコール、エチレングルコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル等のアルコール;酢酸エチル、酢酸n-ブチル、酢酸n-アミル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングルコールモノメチルエーテルアセテート等のエステル;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルn-アミルケトン、シクロヘキサノン等のケトン;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等のポリアルキレングリコールジアルキルエーテル;1,2-ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル;N-メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、エチレンカーボネート等が挙げられ、これらはそれぞれ単独又は2種以上を併用して使用することができる。 Examples of the organic solvent include aliphatic or alicyclic hydrocarbons such as n-hexane, n-heptane, n-octane, cyclohexane, and cyclopentane; aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, and ethylbenzene; alcohols such as methanol, ethanol, n-butanol, isopropyl alcohol, ethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, and propylene glycol monopropyl ether; esters such as ethyl acetate, n-butyl acetate, n-amyl acetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, and propylene glycol monomethyl ether acetate; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl n-amyl ketone, and cyclohexanone; polyalkylene glycol dialkyl ethers such as diethylene glycol dimethyl ether and diethylene glycol dibutyl ether; ethers such as 1,2-dimethoxyethane, tetrahydrofuran, and dioxane; N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, dimethylacetamide, and ethylene carbonate. These may be used alone or in combination of two or more.
前記重合体としては、500~200,000の範囲の数平均分子量を有するものが好ましく、700~100,000の範囲を有するものがより好ましく、1,000~50,000の範囲を有するものが特に好ましい。かかる範囲内の数平均分子量を有する重合体を使用することによって、前記複合樹脂(ABC)を製造する際の増粘やゲル化を防止でき、且つ耐久性に優れた塗膜を形成することができる。なお、前記重合体の数平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)法により測定した値を示す。 The polymer preferably has a number-average molecular weight in the range of 500 to 200,000, more preferably 700 to 100,000, and particularly preferably 1,000 to 50,000. Using a polymer with a number-average molecular weight within this range prevents thickening and gelation during the production of the composite resin (ABC), and allows for the formation of a coating film with excellent durability. The number-average molecular weight of the polymer is a value measured by gel permeation chromatography (GPC).
次いで、前記製造工程(I)においてポリシロキサンセグメント(B)を構成するために用いるオルガノアルコキシシラン(b)及び/又はその加水分解縮合物(b-1)について述べる。 Next, we will describe the organoalkoxysilane (b) and/or its hydrolysis condensate (b-1) used to form the polysiloxane segment (B) in the production process (I).
前記オルガノアルコキシシラン(b)としては、特に限定はないが、なかでも分散安定性に優れる複合樹脂(ABC)を製造することができ、且つ耐久性に優れた塗膜を形成することができることから、炭素原子数4~12の有機基を有するモノオルガノトリアルコキシシランと、メチル基及び/又はエチル基の2個を有するジオルガノジアルコキシシランがいずれも好ましい。 The organoalkoxysilane (b) is not particularly limited, but among them, monoorganotrialkoxysilanes having an organic group with 4 to 12 carbon atoms and diorganodialkoxysilanes having two methyl groups and/or two ethyl groups are both preferred, as they can produce a composite resin (ABC) with excellent dispersion stability and form a coating film with excellent durability.
前記オルガノアルコキシシラン(b)の加水分解縮合物(b-1)は、オルガノアルコキシシラン(b)を加水分解縮合させたものであれば良く、特に限定はないが、珪素原子結合の炭素原子数4~12の有機基を有するモノオルガノトリアルコキシシラン、及び/又は、珪素原子結合のメチル基及び/又はエチル基の2個を有するジオルガノジアルコキシシランを加水分解縮合させたものがいずれも好ましい。 The hydrolysis condensate (b-1) of the organoalkoxysilane (b) is not particularly limited as long as it is obtained by hydrolysis condensation of the organoalkoxysilane (b). However, it is preferably obtained by hydrolysis condensation of a monoorganotrialkoxysilane having a silicon-bonded organic group having 4 to 12 carbon atoms, and/or a diorganodialkoxysilane having two silicon-bonded methyl groups and/or ethyl groups.
前記珪素原子結合の炭素原子数4~12の有機基を有するモノオルガノトリアルコキシシランとしては、例えば、iso-ブチルトリメトキシシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン、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、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。 Examples of the monoorganotrialkoxysilane having a silicon-bonded organic group having 4 to 12 carbon atoms include iso-butyltrimethoxysilane, cyclohexyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, 3-(meth)acryloyloxypropyltrimethoxysilane, and 3-(meth)acryloyloxypropyltriethoxysilane.
前記珪素原子結合のメチル基及び/又はエチル基の2個を有するジオルガノジアルコキシシランとしては、例えば、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジ-n-ブトキシシラン、ジメチルジアセトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジアセトキシシラン等が挙げられる。 Examples of diorganodialkoxysilanes having two silicon-bonded methyl and/or ethyl groups include dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, dimethyldi-n-butoxysilane, dimethyldiacetoxysilane, diethyldimethoxysilane, and diethyldiacetoxysilane.
これらオルガノアルコキシシラン(b)のなかでは、加水分解反応を容易に進行でき、また反応後の副生成物を容易に除去できることから、iso-ブチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシランが好ましい。また、これらオルガノアルコキシシラン(b)は、単独使用でも2種類以上の併用でもよい。 Of these organoalkoxysilanes (b), iso-butyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, and dimethyldimethoxysilane are preferred because they facilitate the hydrolysis reaction and the by-products after the reaction can be easily removed. Furthermore, these organoalkoxysilanes (b) may be used alone or in combination of two or more types.
なお、前記製造工程(I)では、オルガノアルコキシシラン(b)の加水分解縮合物(b-1)を単独で用いることも十分可能であるが、加水分解縮合による複合樹脂(A′B)の製造が容易なことから、オルガノアルコキシシラン(b)の単独使用、又は、オルガノアルコキシシラン(b)とその加水分解縮合物(b-1)の併用が好ましく、オルガノアルコキシシラン(b)の単独使用が特に好ましい。ここにおいて、オルガノアルコキシシラン(b)の単独使用とは、オルガノアルコキシシラン(b)のみを用いることであり、オルガノアルコキシシラン(b)を2種以上併用する場合も含む。 In the production process (I), it is entirely possible to use the hydrolysis condensation product (b-1) of organoalkoxysilane (b) alone. However, because the composite resin (A'B) can be easily produced by hydrolysis condensation, it is preferable to use organoalkoxysilane (b) alone or to use organoalkoxysilane (b) and its hydrolysis condensation product (b-1) in combination, with organoalkoxysilane (b) being particularly preferred. Here, the use of organoalkoxysilane (b) alone refers to the use of only organoalkoxysilane (b), and also includes the use of two or more types of organoalkoxysilane (b) in combination.
前記製造工程(I)における加水分解縮合反応は、各種の方法で反応を進行させることができるが、前記製造工程(I)の途中で水と触媒とを供給することで反応を進行させる方法が簡便で好ましい。 The hydrolysis condensation reaction in the production step (I) can be carried out by various methods, but a simple and preferred method is to carry out the reaction by supplying water and a catalyst during the production step (I).
前記触媒としては、例えば塩酸、硫酸、燐酸等の無機酸;p-トルエンスルホン酸、燐酸モノイソプロピル、酢酸等の有機酸;水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機塩基;テトライソプロピルチタネート、テトラブチルチタネート等のチタン酸エステル;1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン-7(DBU)、1,5-ジアザビシクロ[4.3.0]ノネン-5(DBN)、1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO)、トリ-n-ブチルアミン、ジメチルベンジルアミン、モノエタノールアミン、イミダゾール、1-メチルイミダゾール等の塩基性窒素原子を含有する化合物;テトラメチルアンモニウム塩、テトラブチルアンモニウム塩、ジラウリルジメチルアンモニウム塩等の4級アンモニウム塩であって、対アニオンとして、クロライド、ブロマイド、カルボキシレート、ハイドロオキサイドなどを有する4級アンモニウム塩;ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジオクトエート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセチルアセトナート、オクチル酸錫、ステアリン酸錫など錫カルボン酸塩等を、単独で使用又は2種以上併用することができる。 Examples of the catalyst include inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, and phosphoric acid; organic acids such as p-toluenesulfonic acid, monoisopropyl phosphate, and acetic acid; inorganic bases such as sodium hydroxide and potassium hydroxide; titanate esters such as tetraisopropyl titanate and tetrabutyl titanate; 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undecene-7 (DBU), 1,5-diazabicyclo[4.3.0]nonene-5 (DBN), 1,4-diazabicyclo[2.2.2]octane (DABCO), tri-n-butylamine, dimethylbenzylamine, monoethanolamine, and imidazole. Compounds containing a basic nitrogen atom such as ammonium nitrate and 1-methylimidazole; quaternary ammonium salts such as tetramethylammonium salt, tetrabutylammonium salt, and dilauryldimethylammonium salt, which have chloride, bromide, carboxylate, hydroxide, or the like as a counter anion; and tin carboxylates such as dibutyltin diacetate, dibutyltin dioctoate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin diacetylacetonate, tin octoate, and tin stearate, which can be used alone or in combination of two or more.
前記触媒は、前記オルガノアルコキシシラン(b)及び/又はその加水分解縮合物(b-1)100質量部に対して、0.0001~10質量部の範囲で使用することが好ましく、0.0005~3質量部の範囲で使用することがより好ましく、0.001~1質量部の範囲で使用することが特に好ましい。 The catalyst is preferably used in the range of 0.0001 to 10 parts by mass, more preferably 0.0005 to 3 parts by mass, and particularly preferably 0.001 to 1 part by mass, per 100 parts by mass of the organoalkoxysilane (b) and/or its hydrolysis condensate (b-1).
また、前記加水分解縮合反応を進行させる際に使用する水は、前記オルガノアルコキシシラン(b)及び/又はその加水分解縮合物(b-1)が有する加水分解性基及び水酸基の1モルに対して、0.05モル以上が適切であり、好ましくは0.1モル以上、特に好ましくは0.5~3.0モルである。 The amount of water used to carry out the hydrolysis and condensation reaction is suitably 0.05 moles or more, preferably 0.1 moles or more, and particularly preferably 0.5 to 3.0 moles per mole of hydrolyzable groups and hydroxyl groups contained in the organoalkoxysilane (b) and/or its hydrolysis and condensation product (b-1).
前記触媒及び水は、一括供給でも逐次供給であってもよく、触媒と水とを予め混合したものを供給してもよい。 The catalyst and water may be supplied all at once or gradually, or a pre-mixture of the catalyst and water may be supplied.
前記加水分解縮合反応の反応温度は、0~150℃の範囲内が適切であり、好ましくは、20~100℃の範囲内である。また、反応の圧力としては、常圧、加圧下又は減圧下の、いずれの条件においても行うことができる。 The reaction temperature for the hydrolysis condensation reaction is suitably in the range of 0 to 150°C, and preferably in the range of 20 to 100°C. The reaction pressure can be any of normal pressure, elevated pressure, or reduced pressure.
前記加水分解縮合反応において生成しうる副生成物であるアルコールや水は、得られる水性硬化性塗料組成物の安定性等を低下させる場合には、蒸留などの方法により除去してもよい。 The by-products alcohol and water that may be produced in the hydrolysis and condensation reaction may be removed by distillation or other methods if they reduce the stability of the resulting aqueous curable coating composition.
次いで、前記製造工程(II)においてポリシロキサンセグメント(C)を構成するために用いるアルキル基の炭素原子数が1~3のアルキルトリアルコキシシランの縮合物(c)について、詳細に述べる。 Next, we will describe in detail the condensate (c) of an alkyltrialkoxysilane in which the alkyl group has 1 to 3 carbon atoms, which is used to form the polysiloxane segment (C) in the production process (II).
前記アルキル基の炭素原子数が1~3のアルキルトリアルコキシシランとしては、例えば、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、n-プロピルトリメトキシシラン、iso-プロピルトリメトキシシラン等が挙げられ、なかでも加水分解反応を容易に進行でき、また反応後の副生成物を容易に除去できることから、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシランが好ましい。これらアルキルトリアルコキシシランは、単独使用でも2種類以上の併用でもよい。 Examples of alkyltrialkoxysilanes in which the alkyl group has 1 to 3 carbon atoms include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, and isopropyltrimethoxysilane. Of these, methyltrimethoxysilane and ethyltrimethoxysilane are preferred because they facilitate the hydrolysis reaction and allow the by-products to be easily removed after the reaction. These alkyltrialkoxysilanes may be used alone or in combination of two or more types.
前記アルキルトリアルコキシシランからその縮合物(c)を得る方法としては、特に限定はなく、各種の方法が挙げられるが、水と触媒とを供給することで加水分解縮合反応を進行させる方法が簡便で好ましい。 There are no particular limitations on the method for obtaining the condensate (c) from the alkyltrialkoxysilane, and various methods can be used. However, a method in which the hydrolysis condensation reaction proceeds by supplying water and a catalyst is simple and preferred.
その際に使用する水と触媒については、前記製造工程(I)での加水分解縮合反応と同様の条件で使用することができる。 The water and catalyst used in this process can be used under the same conditions as those used in the hydrolysis condensation reaction in production step (I) above.
また、前記製造工程(II)においては、アルキル基の炭素原子数が1~3のアルキルトリアルコキシシランの縮合物(c)に加えて、その他のシラン化合物やその加水分解縮合物を併用することができる。 In addition, in the production process (II), in addition to the condensate (c) of an alkyltrialkoxysilane in which the alkyl group has 1 to 3 carbon atoms, other silane compounds or their hydrolysis condensates can be used in combination.
前記その他のシラン化合物としては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシランもしくはテトラn-プロポキシシランなどの4官能アルコキシシラン化合物;該4官能アルコキシシラン化合物の加水分解縮合物等が挙げられる。これらは、本発明の効果を損なわない範囲で併用することができる。 Examples of the other silane compounds include tetrafunctional alkoxysilane compounds such as tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, and tetra-n-propoxysilane; hydrolysis condensates of the tetrafunctional alkoxysilane compounds; and the like. These can be used in combination as long as the effects of the present invention are not impaired.
前記4官能アルコキシシラン化合物やその加水分解縮合物を併用する場合には、前記ポリシロキサンセグメント(B)とポリシロキサンセグメント(C)を構成する全珪素原子100モル%に対して、該4官能アルコキシシラン化合物やその加水分解縮合物の有する珪素原子が、20モル%を超えない範囲で併用することが好ましい。 When the tetrafunctional alkoxysilane compound or its hydrolysis condensate is used in combination, it is preferable that the silicon atoms contained in the tetrafunctional alkoxysilane compound or its hydrolysis condensate not exceed 20 mol % relative to 100 mol % of all silicon atoms constituting the polysiloxane segment (B) and polysiloxane segment (C).
次に、前記可視光応答型光触媒(D)について説明する。 Next, we will explain the visible light responsive photocatalyst (D).
前記可視光応答型光触媒(D)は、優れた抗ウイルス性を得る上で必須の成分であり、耐候性も向上することができる。前記可視光応答型光触媒(D)としては、例えば、酸化チタン(a)を含む組成物が挙げられ、より一層優れた抗ウイルス性、及び、耐候性が得られる点から、酸化チタン(a)に金属化合物が担持されたものが好ましく挙げられる。 The visible light responsive photocatalyst (D) is an essential component for achieving excellent antiviral properties and can also improve weather resistance. Examples of the visible light responsive photocatalyst (D) include compositions containing titanium oxide (a). Titanium oxide (a) supported with a metal compound is preferred, as it provides even better antiviral properties and weather resistance.
前記酸化チタン(a)としては、例えば、ルチル型酸化チタン(a1)、アナターゼ型酸化チタン、ブルッカイト型酸化チタン等を用いることができる。これらの酸化チタンは単独で用いても2種以上を併用してもよい。これらの中でも、優れた可視光領域での光触媒活性を有する点から、ルチル型酸化チタン(a1)を含むことが好ましい。 Examples of the titanium oxide (a) that can be used include rutile-type titanium oxide (a1), anatase-type titanium oxide, and brookite-type titanium oxide. These titanium oxides may be used alone or in combination of two or more. Among these, rutile-type titanium oxide (a1) is preferred because it has excellent photocatalytic activity in the visible light region.
前記前記ルチル型酸化チタン(a1)の含有率(ルチル化率)としては、より一層優れた明所及び暗所における抗ウイルス性、明所における有機化合物分解性、可視光応答性、及び、耐候性が得られる点から、15モル%以上であることが好ましく、50モル%以上あることがより好ましく、90モル%以上が更に好ましい。 The content (rutilated ratio) of the rutile-type titanium oxide (a1) is preferably 15 mol% or more, more preferably 50 mol% or more, and even more preferably 90 mol% or more, in order to obtain even better antiviral properties in bright and dark places, organic compound decomposition properties in bright places, visible light responsiveness, and weather resistance.
前記酸化チタン(a)の製造方法としては、一般的に、液相法と気相法とが知られている。前記液相法とは、イルメナイト鉱などの原料鉱石を溶解した液から得られる硫酸チタニルを、加水分解又は中和して酸化チタンを得る方法である。また、気相法とは、ルチル鉱などの原料鉱石を塩素化して得られる四塩化チタンと、酸素との気相反応により酸化チタンを得る方法である。なお、両方法により製造された酸化チタンを区別する方法としては、その不純物を分析することが挙げられる。前記液相法により製造された酸化チタンは、その生成物にイルメナイト鉱石中の不純物に由来するジルコニウム、ニオブなどが含まれている。これに対し、気相法では四塩化チタンを精製して、不純物を取り除く工程を有するため、酸化チタン中には、これらの不純物はほとんど含まれない。 Generally known methods for producing titanium oxide (a) are the liquid phase method and the gas phase method. The liquid phase method involves hydrolyzing or neutralizing titanyl sulfate obtained from a solution in which raw ore such as ilmenite is dissolved to obtain titanium oxide. The gas phase method involves chlorinating raw ore such as rutile to obtain titanium oxide through a gas phase reaction between titanium tetrachloride, which is obtained from the chlorination of raw ore such as rutile, and oxygen. One way to distinguish between titanium oxides produced by these two methods is to analyze their impurities. Titanium oxide produced by the liquid phase method contains zirconium, niobium, and other impurities derived from the ilmenite ore. In contrast, the gas phase method involves purifying titanium tetrachloride and removing the impurities, resulting in titanium oxide that contains almost no impurities.
前記気相法により製造された酸化チタンは、均一な粒子径を生成可能な利点があるものの、2次凝集体は生成しにくいため、見かけの比表面積が高くなることにより反応工程時における混合液の粘度が高くなると考えられる。これに対し、液相法により製造された酸化チタン(a)は、焼成工程において緩やかな2次凝集体を生成することが考えられ、1次粒子に起因する比表面積(BET値)に対して、凝集力は少なく混合液の粘度を抑制することが可能である。以上の理由より、前記酸化チタン(a)としては可視光応答型光触媒(D)の生産性、手袋の耐摩耗性、耐屈曲性、柔軟性、耐久性、及び、耐薬品性がより一層向上できる点から、液相法により製造された酸化チタンが好ましく、ジルコニウム及びニオブからなる群から選ばれる少なくとも1種の金属元素を実質的に含むことが好ましい。 While titanium oxide produced by the gas-phase method has the advantage of being able to produce uniform particle sizes, it is difficult to form secondary aggregates, which is thought to increase the apparent specific surface area and therefore the viscosity of the mixed solution during the reaction process. In contrast, titanium oxide (a) produced by the liquid-phase method is thought to form loose secondary aggregates during the calcination process, which have less cohesive force relative to the specific surface area (BET value) resulting from the primary particles, making it possible to suppress the viscosity of the mixed solution. For these reasons, titanium oxide (a) produced by the liquid-phase method is preferred because it can further improve the productivity of the visible-light-responsive photocatalyst (D) and the abrasion resistance, flex resistance, flexibility, durability, and chemical resistance of the glove, and it is preferable that it substantially contain at least one metal element selected from the group consisting of zirconium and niobium.
本発明において酸化チタンの原料鉱石としてはイルメナイト鉱石を用いてもよいし、イルメナイト鉱石を冶金処理してチタン純度を高めたチタンスラグを用いてもよい。
前記酸化チタン(a)におけるチタン100に対するジルコニウムの含有比(Zr/Ti比)は、好ましくは0.03以上、より好ましくは0.04以上、さらに好ましくは0.05以上であり、また、好ましくは0.8以下、より好ましくは0.5以下、さらに好ましくは0.3以下である。これらの上限及び下限はいずれの組み合わせでもよい。前記酸化チタン(a)におけるチタン100に対するジルコニウムの含有比(Zr/Ti比)は、好ましくは0.03~0.8、より好ましくは0.04~0.5、さらに好ましくは0.05~0.3である。酸化チタン組成物におけるチタン100に対するニオブの含有比(Nb/Ti比)は、好ましくは0.05以上、より好ましくは0.08以上、さらに好ましくは0.1以上であり、また、好ましくは0.8以下、より好ましくは0.5以下、さらに好ましくは0.3以下である。これらの上限及び下限はいずれの組み合わせでもよい。酸化チタン組成物におけるチタン100に対するニオブの含有比(Nb/Ti比)は、好ましくは0.05~0.8、より好ましくは0.08~0.5、さらに好ましくは0.10~0.3である。上記範囲内の酸化チタン組成物であれば、溶媒への分散性が高く酸化チタンの濃度を高めても混合液の取扱いが良好である。
In the present invention, the raw ore for titanium oxide may be ilmenite ore, or titanium slag obtained by metallurgically treating ilmenite ore to increase the titanium purity may be used.
The zirconium content ratio (Zr/Ti ratio) relative to 100% titanium in the titanium oxide (a) is preferably 0.03 or more, more preferably 0.04 or more, and even more preferably 0.05 or more, and is preferably 0.8 or less, more preferably 0.5 or less, and even more preferably 0.3 or less. Any combination of these upper and lower limits may be used. The zirconium content ratio (Zr/Ti ratio) relative to 100% titanium in the titanium oxide (a) is preferably 0.03 to 0.8, more preferably 0.04 to 0.5, and even more preferably 0.05 to 0.3. The niobium content ratio (Nb/Ti ratio) relative to 100% titanium in the titanium oxide composition is preferably 0.05 or more, more preferably 0.08 or more, and even more preferably 0.1 or more, and is preferably 0.8 or less, more preferably 0.5 or less, and even more preferably 0.3 or less. Any combination of these upper and lower limits may be used. The content ratio of niobium to titanium (Nb/Ti ratio) in the titanium oxide composition is preferably 0.05 to 0.8, more preferably 0.08 to 0.5, and even more preferably 0.10 to 0.3. A titanium oxide composition within the above range has high dispersibility in a solvent, and the mixed liquid is easy to handle even when the titanium oxide concentration is increased.
酸化チタン(a)が金属元素(ジルコニウム及び/又はニオブ)を実質的に含むとは、酸化チタンにおける金属元素の含有比がチタン100に対して0.02以上であることを意味する。金属元素(ジルコニウム及び/又はニオブ)を実質的に含む酸化チタンは、金属元素(ジルコニウム及び/又はニオブ)を実質的に含む酸化チタン組成物である。
本発明における金属元素(ジルコニウム及び/又はニオブ)を実質的に含む酸化チタンは、1次粒子に起因する比表面積(BET値)に対して、凝集力は少なく混合液の粘度を抑制することが可能であり、酸化チタンの濃度向上に貢献していると推察される。
The titanium oxide (a) substantially containing a metal element (zirconium and/or niobium) means that the content ratio of the metal element in the titanium oxide is 0.02 or more relative to 100% of titanium. The titanium oxide substantially containing a metal element (zirconium and/or niobium) is a titanium oxide composition substantially containing a metal element (zirconium and/or niobium).
The titanium oxide of the present invention, which substantially contains a metal element (zirconium and/or niobium), has a low cohesive force relative to the specific surface area (BET value) resulting from the primary particles, and is therefore capable of suppressing the viscosity of the mixed liquid, which is presumably responsible for improving the concentration of titanium oxide.
前記酸化チタン(a)のBET比表面積としては、より一層優れた抗ウイルス性、可視光応答性、及び、耐候性が得られる点から、1~200m2/gの範囲が好ましく、3~100m2/gの範囲がより好ましく、4~70m2/gの範囲がより好ましく、4~50m2/gの範囲が更に好ましく、可視光応答型光触媒(D)の生産性をより一層高めることができる点から、6~20m2/gの範囲であることが好ましい。なお、前記ルチル型酸化チタン(a1)のBET比表面積の測定方法は、後述する実施例にて記載する。 The BET specific surface area of the titanium oxide (a) is preferably in the range of 1 to 200 m 2 /g, more preferably 3 to 100 m 2 /g, more preferably 4 to 70 m 2 /g, and even more preferably 4 to 50 m 2 /g, from the viewpoint of obtaining even better antiviral properties, visible light responsiveness, and weather resistance, and is preferably in the range of 6 to 20 m 2 /g from the viewpoint of further increasing the productivity of the visible light responsive photocatalyst ( D ). The method for measuring the BET specific surface area of the rutile-type titanium oxide (a1) will be described in the Examples below.
前記酸化チタン(a)の1次粒子径としては、より一層優れた抗ウイルス性、可視光応答性、及び、耐候性が得られる点から、0.01~0.5μmの範囲が好ましく、0.06~0.35μmの範囲がより好ましい。なお、前記酸化チタン(a)の1次粒子径の測定方法は、透過型電子顕微鏡(TEM)を使用して、電子顕微鏡写真から一次粒子の大きさを直接計測する方法で測定した値を示す。具体的には、個々の酸化チタンの1次粒子の短軸径と長軸径を計測し、平均をその1次粒子の粒子径とし、次に100個以上の酸化チタン粒子について、それぞれの粒子の体積(重量)を、求めた粒子径の立方体と近似して求め、体積平均粒径を平均1次粒子径とした。 The primary particle diameter of the titanium oxide (a) is preferably in the range of 0.01 to 0.5 μm, more preferably 0.06 to 0.35 μm, in order to obtain even better antiviral properties, visible light responsiveness, and weather resistance. The primary particle diameter of the titanium oxide (a) is measured using a transmission electron microscope (TEM) to directly measure the size of primary particles from electron micrographs. Specifically, the minor axis diameter and major axis diameter of each titanium oxide primary particle are measured, and the average is taken as the particle diameter of the primary particle. Next, the volume (weight) of each of 100 or more titanium oxide particles is calculated by approximating it to the cube of the calculated particle diameter, and the volume-average particle diameter is taken as the average primary particle diameter.
また、前記可視光応答型光触媒としては、可視光領域における光触媒活性を一層向上し、実用的な室内光の下で、汚れ成分を分解できる適度な活性を発現しやすい点から、酸化チタン(a)に金属化合物が担持されたものを用いることが好ましい。 Furthermore, as the visible light responsive photocatalyst, it is preferable to use titanium oxide (a) supported with a metal compound, as this further improves photocatalytic activity in the visible light range and makes it easier to exhibit appropriate activity capable of decomposing dirt components under practical indoor lighting.
前記金属化合物としては、例えば、銅化合物、鉄化合物、タングステン化合物、亜鉛化合物等を用いることができる。これらの中でも、より一層優れた抗菌性、及び、抗ウイルス性が得られる点から、銅化合物が好ましく、2価銅化合物がより好ましい。前記酸化チタン(a)への金属化合物の担持方法としては、公知の手法を用いることができる。 Examples of the metal compound that can be used include copper compounds, iron compounds, tungsten compounds, and zinc compounds. Among these, copper compounds are preferred, and divalent copper compounds are more preferred, as they provide even more excellent antibacterial and antiviral properties. Known methods can be used to support the metal compound on the titanium oxide (a).
次に、最も好ましい態様である、酸化チタン(a)に2価銅化合物を担持する方法について説明する。 Next, we will explain the most preferred method of supporting a divalent copper compound on titanium oxide (a).
前記酸化チタン(a)に2価銅化合物を担持する方法としては、例えば、ルチル型酸化チタン(a1)を含む酸化チタン(a)、2価銅化合物原料(b)、水(c)、及び、アルカリ性物質(d)の混合工程(i)を有する方法が挙げられる。 An example of a method for supporting a divalent copper compound on the titanium oxide (a) is a method including a mixing step (i) of titanium oxide (a) containing rutile-type titanium oxide (a1), a divalent copper compound raw material (b), water (c), and an alkaline substance (d).
前記混合工程(i)における前記酸化チタン(a)の濃度としては、3~40質量%の範囲が好ましい。なお、本発明においては、液相法により製造された酸化チタン(a)を用いた場合には、酸化チタン(a)の濃度を高めても取扱いの良好な混合工程を行うことができ、具体的には、前記酸化チタン(a)の濃度が、25質量%を超えて40質量%以下の範囲でも良好に混合工程を行うことができる。 The concentration of the titanium oxide (a) in the mixing step (i) is preferably in the range of 3 to 40% by mass. In the present invention, when titanium oxide (a) produced by a liquid phase method is used, the mixing step can be carried out with ease of handling even if the concentration of titanium oxide (a) is increased. Specifically, the mixing step can be carried out satisfactorily even when the concentration of titanium oxide (a) is in the range of more than 25% by mass but not more than 40% by mass.
前記2価銅化合物原料(b)としては、例えば、2価銅無機化合物、2価銅有機化合物等を用いることができる。 The divalent copper compound raw material (b) can be, for example, an inorganic divalent copper compound, an organic divalent copper compound, or the like.
前記2価銅無機化合物としては、例えば、硫酸銅、硝酸銅、沃素酸銅、過塩素酸銅、シュウ酸銅、四ホウ酸銅、硫酸アンモニウム銅、アミド硫酸銅、塩化アンモニウム銅、ピロリン酸銅、炭酸銅等の2価銅の無機酸塩;塩化銅、フッ化銅、臭化銅等の2価銅のハロゲン化物;酸化銅、硫化銅、アズライト、マラカイト、アジ化銅などを用いることができる。これらの化合物は単独で用いても2種以上を併用してもよい。 Examples of the divalent copper inorganic compound that can be used include inorganic acid salts of divalent copper such as copper sulfate, copper nitrate, copper iodate, copper perchlorate, copper oxalate, copper tetraborate, ammonium copper sulfate, copper amidosulfate, ammonium copper chloride, copper pyrophosphate, and copper carbonate; divalent copper halides such as copper chloride, copper fluoride, and copper bromide; copper oxide, copper sulfide, azurite, malachite, and copper azide. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
前記2価銅有機化合物としては、例えば、蟻酸銅、酢酸銅、プロピオン酸銅、酪酸銅、吉草酸銅、カプロン酸銅、エナント酸銅、カプリル酸銅、ペラルゴン酸銅、カプリン酸銅、ミスチン酸銅、パルミチン酸銅、マルガリン酸銅、ステアリン酸銅、オレイン酸銅、乳酸銅、リンゴ酸銅、クエン酸銅、安息香酸銅、フタル酸銅、イソフタル酸銅、テレフタル酸銅、サリチル酸銅、メリト酸銅、シュウ酸銅、マロン酸銅、コハク酸銅、グルタル酸銅、アジピン酸銅、フマル酸銅、グリコール酸銅、グリセリン酸銅、グルコン酸銅、酒石酸銅、アセチルアセトン銅、エチルアセト酢酸銅、イソ吉草酸銅、β-レゾルシル酸銅、ジアセト酢酸銅、ホルミルコハク酸銅、サリチルアミン酸銅、ビス(2-エチルヘキサン酸)銅、セバシン酸銅、ナフテン酸銅、オキシン銅、アセチルアセトン銅、エチルアセト酢酸銅、トリフルオロメタンスルホン酸銅、フタロシアニン銅、銅エトキシド、銅イソプロポキシド、銅メトキシド、ジメチルジチオカルバミン酸銅等を用いることができる。これらの化合物は単独で用いても2種以上を併用してもよい。 Examples of the divalent copper organic compounds include copper formate, copper acetate, copper propionate, copper butyrate, copper valerate, copper caproate, copper enanthate, copper caprylate, copper pelargonate, copper caprate, copper myristic acid, copper palmitate, copper margarate, copper stearate, copper oleate, copper lactate, copper malate, copper citrate, copper benzoate, copper phthalate, copper isophthalate, copper terephthalate, copper salicylate, copper mellitic acid, copper oxalate, copper malonate, copper succinate, copper glutarate, copper adipate, copper fumarate, and glycol. Examples of compounds that can be used include copper nitrate, copper glycerate, copper gluconate, copper tartrate, copper acetylacetonate, copper ethylacetoacetate, copper isovalerate, copper β-resorcylate, copper diacetoacetate, copper formylsuccinate, copper salicylamine, copper bis(2-ethylhexanoate), copper sebacate, copper naphthenate, copper oxine, copper acetylacetonate, copper ethylacetoacetate, copper trifluoromethanesulfonate, copper phthalocyanine, copper ethoxide, copper isopropoxide, copper methoxide, and copper dimethyldithiocarbamate. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
前記2価銅化合物原料(b)としては、前記したものの中でも、下記一般式(1)で示されるものを用いることが好ましい。
CuX2 (1)
(式(1)において、Xは、ハロゲン原子、CH3COO、NO3、又は、(SO4)1/2を示す。)
As the divalent copper compound raw material (b), among those mentioned above, it is preferable to use one represented by the following general formula (1):
CuX2 (1)
(In formula (1), X represents a halogen atom, CH 3 COO, NO 3 , or (SO 4 ) 1/2 .)
前記式(1)におけるXとしては、ハロゲン原子であることがより好ましく、塩素原子が更に好ましい。 In formula (1), X is more preferably a halogen atom, and even more preferably a chlorine atom.
前記混合工程(i)における前記2価銅化合物原料(b)の使用量としては、前記酸化チタン(a)100質量部に対して、0.01~20質量部の範囲であることが好ましく、0.1~15質量部の範囲がより好ましく、0.3~10質量部の範囲が更に好ましい。 The amount of the divalent copper compound raw material (b) used in the mixing step (i) is preferably in the range of 0.01 to 20 parts by mass, more preferably 0.1 to 15 parts by mass, and even more preferably 0.3 to 10 parts by mass, per 100 parts by mass of the titanium oxide (a).
前記水(c)は、混合工程(i)における溶媒であり、水単独が好ましいが、必要に応じてその他の溶媒を含んでいてもよい。前記その他の溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、1-ブタノール等のアルコール溶媒;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン溶媒;ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン等を用いることができる。これらの溶媒は単独で用いても2種以上を併用してもよい。 The water (c) is the solvent used in the mixing step (i). Water alone is preferred, but other solvents may be included as needed. Examples of other solvents that can be used include alcohol solvents such as methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, and 1-butanol; ketone solvents such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone; dimethylformamide, tetrahydrofuran, and the like. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
前記アルカリ性物質(d)としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、トリエチルアミン、トリメチルアミン、アンモニア、塩基性界面活性剤等を用いることができ、水酸化ナトリウムを用いることが好ましい。 Examples of the alkaline substance (d) that can be used include sodium hydroxide, potassium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, triethylamine, trimethylamine, ammonia, and basic surfactants, with sodium hydroxide being preferred.
前記アルカリ性物質(d)は、反応を制御しやすい点から、溶液として添加するのが好ましく、添加するアルカリ溶液の濃度としては、0.1~5mol/Lの範囲であることが好ましく、0.3~4mol/Lの範囲がより好ましく、0.5~3mol/Lの範囲が更に好ましい。 The alkaline substance (d) is preferably added as a solution, as this makes it easier to control the reaction. The concentration of the alkaline solution added is preferably in the range of 0.1 to 5 mol/L, more preferably in the range of 0.3 to 4 mol/L, and even more preferably in the range of 0.5 to 3 mol/L.
前記混合工程(i)は、前記酸化チタン(a)、2価銅化合物原料(b)、水(c)、及び、アルカリ性物質(d)を混合すればよく、例えば、まず水(c)に酸化チタン(a)を混合するとともに必要に応じて撹拌し、次いで、2価銅化合物原料(b)を混合し、撹拌し、その後、アルカリ性物質(d)を添加して撹拌する方法が挙げられる。この混合工程(i)により、前記2価銅化合物原料(b)由来の2価銅化合物が前記酸化チタン(a)に担持することとなる。 The mixing step (i) simply involves mixing the titanium oxide (a), divalent copper compound raw material (b), water (c), and alkaline substance (d). For example, one method involves first mixing titanium oxide (a) with water (c) and stirring as necessary, then adding divalent copper compound raw material (b) and stirring, and then adding alkaline substance (d) and stirring. This mixing step (i) results in the divalent copper compound derived from the divalent copper compound raw material (b) being supported on the titanium oxide (a).
前記混合工程(i)における全体の撹拌時間としては、例えば、5~120分間が挙げられ、好ましくは10~60分間である。混合工程(i)時における温度としては、例えば、室温~70℃の範囲が挙げられる。 The total stirring time in the mixing step (i) is, for example, 5 to 120 minutes, and preferably 10 to 60 minutes. The temperature during the mixing step (i) is, for example, in the range of room temperature to 70°C.
酸化チタン(a)への2価銅化合物の担持が良好である点から、前記酸化チタン(a)、2価銅化合物原料(b)、及び、水(c)を混合・撹拌し、その後アルカリ性物質(d)を混合・撹拌した後の混合物のpHとしては、好ましくは8~11の範囲であり、より好ましくは9.0~10.5の範囲である。 In order to ensure good support of the divalent copper compound on the titanium oxide (a), the titanium oxide (a), the divalent copper compound raw material (b), and water (c) are mixed and stirred, and then the alkaline substance (d) is mixed and stirred. The pH of the resulting mixture is preferably in the range of 8 to 11, and more preferably in the range of 9.0 to 10.5.
前記混合工程(i)が終了した後には、混合液を固形分として分離することができる。前記分離を行う方法としては、例えば、濾過、沈降分離、遠心分離、蒸発乾燥等が挙げられるが、濾過が好ましい。分離した固形分は、その後必要に応じて、水洗、解砕、分級等を行ってもよい。 After the mixing step (i) is completed, the mixed liquid can be separated as a solid content. Examples of methods for this separation include filtration, sedimentation, centrifugation, and evaporation/drying, with filtration being preferred. The separated solid content may then be washed with water, crushed, classified, etc., as necessary.
前記固形分を得た後には、前記酸化チタン(a)上に担持された前記2価銅化合物原料(b)由来の2価銅化合物を、より強固に結合することができる点から、固形分を熱処理することが好ましい。熱処理温度としては、好ましくは150~600℃の範囲であり、より好ましくは250~450℃の範囲である。また、熱処理時間は、好ましくは1~10時間であり、より好ましくは、2~5時間である。 After obtaining the solid content, it is preferable to heat-treat the solid content, as this allows the divalent copper compound derived from the divalent copper compound raw material (b) supported on the titanium oxide (a) to be more firmly bonded. The heat treatment temperature is preferably in the range of 150 to 600°C, more preferably in the range of 250 to 450°C. The heat treatment time is preferably 1 to 10 hours, more preferably 2 to 5 hours.
以上の方法によって、酸化チタン(a)に2価銅化合物が担持した酸化チタンを含有する酸化チタン組成物が得られる。前記酸化チタン(a)に担持された2価銅化合物の担持量としては、酸化チタン(a)100質量部に対して、0.01~20質量部の範囲であることが、抗ウイルス性を含む光触媒活性の点から好ましい。前記2価銅化合物の担持量は、前記混合工程(i)における前記2価銅化合物原料(b)の使用量によって調整することができる。 The above method produces a titanium oxide composition containing titanium oxide in which a divalent copper compound is supported on titanium oxide (a). From the perspective of photocatalytic activity, including antiviral activity, the amount of divalent copper compound supported on the titanium oxide (a) is preferably in the range of 0.01 to 20 parts by mass per 100 parts by mass of titanium oxide (a). The amount of divalent copper compound supported can be adjusted by the amount of divalent copper compound raw material (b) used in the mixing step (i).
前記可視光応答型光触媒(D)の含有量としては、抗ウイルス性、及び、耐候性を向上できる点から、前記複合樹脂(ABC)固形分100質量部に対して、0.5~70質量部の範囲が好ましく、2~50質量部の範囲がより好ましく、外観(初期光沢)がより優れることからから、2~30質量部の範囲がさらに好ましい。 The content of the visible light responsive photocatalyst (D) is preferably in the range of 0.5 to 70 parts by mass, more preferably 2 to 50 parts by mass, per 100 parts by mass of the solid content of the composite resin (ABC) in order to improve antiviral properties and weather resistance, and even more preferably 2 to 30 parts by mass in order to achieve better appearance (initial gloss).
本発明の樹脂組成物は、前記複合樹脂(ABC)、及び、前記可視光応答型光触媒(D)を必須成分として含有するが、必要に応じてその他の添加剤を含有してもよい。 The resin composition of the present invention contains the composite resin (ABC) and the visible light responsive photocatalyst (D) as essential components, but may also contain other additives as needed.
前記その他の添加剤としては、例えば、硬化剤(E)、水性媒体、熱硬化性樹脂、無機粒子、硬化触媒、無機顔料、有機顔料、体質顔料、ワックス、界面活性剤、安定剤、流動調整剤、染料、レベリング剤、レオロジーコントロール剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等を用いることができる。これらの添加剤は単独で用いても2種以上を併用してもよい。 Examples of the other additives that can be used include curing agents (E), aqueous media, thermosetting resins, inorganic particles, curing catalysts, inorganic pigments, organic pigments, extender pigments, waxes, surfactants, stabilizers, flow adjusters, dyes, leveling agents, rheology control agents, ultraviolet absorbers, and antioxidants. These additives may be used alone or in combination of two or more.
前記水性媒体としては、水、水と混和する有機溶剤、及び、これらの混合物が挙げられる。水と混和する有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、n-及びイソプロパノール等のアルコール;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン;エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール等のポリアルキレングリコール;ポリアルキレングリコールのアルキルエーテル;N-メチル-2-ピロリドン等のラクタム、等が挙げられる。本発明では、水のみを用いても良く、また水及び水と混和する有機溶剤との混合物を用いても良く、水と混和する有機溶剤のみを用いても良い。安全性や環境に対する負荷の点から、水のみ、又は、水及び水と混和する有機溶剤との混合物が好ましく、水のみが特に好ましい。 Examples of the aqueous medium include water, water-miscible organic solvents, and mixtures thereof. Examples of water-miscible organic solvents include alcohols such as methanol, ethanol, n- and isopropanol; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; polyalkylene glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol, and propylene glycol; alkyl ethers of polyalkylene glycols; and lactams such as N-methyl-2-pyrrolidone. In the present invention, water alone may be used, or a mixture of water and a water-miscible organic solvent may be used, or a water-miscible organic solvent alone may be used. From the standpoints of safety and environmental impact, water alone or a mixture of water and a water-miscible organic solvent is preferred, with water alone being particularly preferred.
本発明の樹脂組成物は、製造の際の急激な粘度上昇を抑制し、かつ、樹脂組成物の生産性や、その塗工のしやすさや乾燥性等を向上する観点から、20~70質量%の不揮発分を有するものであることが好ましく、30~60質量%の範囲であることがより好ましい。 The resin composition of the present invention preferably has a non-volatile content of 20 to 70% by mass, more preferably 30 to 60% by mass, from the viewpoints of suppressing a sudden increase in viscosity during production and improving the productivity, ease of application, and drying properties of the resin composition.
前記熱硬化性樹脂としては、例えば、ビニル系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、エポキシエステル樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、石油樹脂、ケトン樹脂、シリコン樹脂、あるいはこれらの変性樹脂等が挙げられる。 Examples of the thermosetting resin include vinyl resins, polyester resins, polyurethane resins, epoxy resins, epoxy ester resins, acrylic resins, phenolic resins, petroleum resins, ketone resins, silicone resins, and modified resins of these.
前記無機粒子としては、例えば粘土鉱物、金属、金属酸化物、ガラス等が挙げられる。前記金属の種類としては、金、銀、銅、白金、チタン、亜鉛、ニッケル、アルミニウム、鉄、シリコン、ゲルマニウム、アンチモン、それらの金属酸化物等が挙げられる。 Examples of the inorganic particles include clay minerals, metals, metal oxides, and glass. Examples of the metals include gold, silver, copper, platinum, titanium, zinc, nickel, aluminum, iron, silicon, germanium, antimony, and oxides of these metals.
前記硬化剤(E)の具体例としては、シラノール基及び/または加水分解性シリル基を有する化合物、ポリエポキシ化合物、ポリオキサゾリン化合物、ポリカルボジイミド化合物、ポリイソシアネート化合物等が挙げられる。特に、前記複合樹脂としてカルボキシル基またはカルボキシレート基を有するものを使用する場合には、エポキシ基とシラノール基及び/または加水分解性シリル基を有する化合物、ポリエポキシ化合物、ポリオキサゾリン化合物、ポリカルボジイミド化合物を使用する組み合わせとすることが好ましい。 Specific examples of the curing agent (E) include compounds having silanol groups and/or hydrolyzable silyl groups, polyepoxy compounds, polyoxazoline compounds, polycarbodiimide compounds, polyisocyanate compounds, etc. In particular, when using a composite resin having carboxyl groups or carboxylate groups, it is preferable to use a combination of compounds having epoxy groups and silanol groups and/or hydrolyzable silyl groups, polyepoxy compounds, polyoxazoline compounds, and polycarbodiimide compounds.
前記シラノール基及び/または加水分解性シリル基を有する化合物としては、例えば、前記複合樹脂の製造に際し使用可能なものとして例示したシラン化合物と同様のものをはじめ、その他に3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3-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等や、これらの加水分解縮合物などが挙げられる。 Examples of compounds containing silanol groups and/or hydrolyzable silyl groups include the same silane compounds exemplified as those usable in producing the composite resin, as well as 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, β-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, and hydrolysis condensates thereof.
前記ポリエポキシ化合物としては、例えば、エチレングリコール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、水添ビスフェノールA等の脂肪族または脂環式ポリオール由来の構造を有するポリグリシジルエーテル;ビスフェノールA、ビスフェノールS、ビスフェノールF等の芳香族系ジオールのポリグリシジルエーテル;ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のポリエーテルポリオールのポリグリシジルエーテル;トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレ-トのポリグリシジルエーテル;アジピン酸、ブタンテトラカルボン酸、フタル酸、テレフタル酸等の脂肪族または芳香族ポリカルボン酸のポリグリシジルエステル;シクロオクタジエン、ビニルシクロヘキセン等の炭化水素系ジエンのビスエポキシド;ビス(3,4-エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル-3,4-エポキシシクロヘキシルカルボキシレート等の脂環式ポリエポキシ化合物などが挙げられる。 Examples of the polyepoxy compounds include polyglycidyl ethers having a structure derived from aliphatic or alicyclic polyols such as ethylene glycol, hexanediol, neopentyl glycol, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, and hydrogenated bisphenol A; polyglycidyl ethers of aromatic diols such as bisphenol A, bisphenol S, and bisphenol F; polyglycidyl ethers of polyether polyols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polytetramethylene glycol; polyglycidyl ethers of tris(2-hydroxyethyl)isocyanurate; polyglycidyl esters of aliphatic or aromatic polycarboxylic acids such as adipic acid, butanetetracarboxylic acid, phthalic acid, and terephthalic acid; bisepoxides of hydrocarbon dienes such as cyclooctadiene and vinylcyclohexene; and alicyclic polyepoxy compounds such as bis(3,4-epoxycyclohexylmethyl)adipate and 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexylcarboxylate.
前記ポリオキサゾリン化合物としては、例えば、2,2’-p-フェニレン-ビス(1,3-オキサゾリン)、2,2’-テトラメチレン-ビス(1,3-オキサゾリン)、2,2’-オクタメチレン-ビス(2-オキサゾリン)、2-イソプロペニル-1,3-オキサゾリン、またはそれらの重合体等を使用することができる。 Examples of the polyoxazoline compound that can be used include 2,2'-p-phenylene-bis(1,3-oxazoline), 2,2'-tetramethylene-bis(1,3-oxazoline), 2,2'-octamethylene-bis(2-oxazoline), 2-isopropenyl-1,3-oxazoline, and polymers thereof.
前記ポリイソシアネート化合物としては、例えば、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタン-4,4’-ジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート;メタ-キシリレンジイソシアネート、α,α,α’,α’-テトラメチル-メタ-キシリレンジイソシアネート等のアラルキルジイソシアネート;ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、1,3-ビスイソシアナートメチルシクロヘキサン、2-メチル-1,3-ジイソシアナートシクロヘキサン、2-メチル-1,5-ジイソシアナートシクロヘキサン、イソホロンジイソシアネート等を使用することができる。 Examples of the polyisocyanate compound that can be used include aromatic diisocyanates such as tolylene diisocyanate and diphenylmethane-4,4'-diisocyanate; aralkyl diisocyanates such as meta-xylylene diisocyanate and α,α,α',α'-tetramethyl-meta-xylylene diisocyanate; hexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, 1,3-bisisocyanatomethylcyclohexane, 2-methyl-1,3-diisocyanatocyclohexane, 2-methyl-1,5-diisocyanatocyclohexane, and isophorone diisocyanate.
また、前記ポリイソシアネート化合物としては、イソシアネート基を有する各種のプレポリマー、イソシアヌレート環を有するプレポリマー、ビウレット構造を有するポリイソシアネート、イソシアネート基を有するビニル系単量体を使用することもできる。 Furthermore, the polyisocyanate compound may also be any of various prepolymers having an isocyanate group, prepolymers having an isocyanurate ring, polyisocyanates having a biuret structure, and vinyl monomers having an isocyanate group.
硬化剤としての前記ポリイソシアネート化合物の有するイソシアネート基は、必要に応じてメタノール等の従来知られているブロック剤によってブロック化されていてもよい。 The isocyanate groups of the polyisocyanate compound used as a curing agent may be blocked with a conventional blocking agent such as methanol, if necessary.
前記硬化剤(E)は、例えば、前記複合樹脂(ABC)固形分100質量部に対して、固形分0.1~50質量部の範囲で使用することが好ましく、0.5~30質量部の範囲で使用することがより好ましく、1~20質量部の範囲で使用することが特に好ましい。 The curing agent (E) is preferably used in an amount of 0.1 to 50 parts by mass, more preferably 0.5 to 30 parts by mass, and particularly preferably 1 to 20 parts by mass, based on 100 parts by mass of the solid content of the composite resin (ABC).
また、前記複合樹脂(ABC)が、親水性基としてカルボキシル基を有する場合には、前記硬化剤(E)は、前記複合樹脂(A)中のカルボキシル基の1当量に対する、硬化剤が有するエポキシ基、シクロカーボネート基、水酸基、オキサゾリン基、カルボジイミド基、ヒドラジノ基等の反応性官能基の当量が、0.2~5.0当量の範囲内であることが好ましく、0.5~3.0当量の範囲内であることがより好ましく、0.7~2.0当量の範囲内であることが特に好ましい。 Furthermore, when the composite resin (ABC) has carboxyl groups as hydrophilic groups, the curing agent (E) preferably has an equivalent of 0.2 to 5.0 reactive functional groups, such as epoxy groups, cyclocarbonate groups, hydroxyl groups, oxazoline groups, carbodiimide groups, and hydrazino groups, per equivalent of carboxyl groups in the composite resin (A), more preferably in the range of 0.5 to 3.0 equivalents, and particularly preferably in the range of 0.7 to 2.0 equivalents.
前記硬化触媒としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸カリウム、ナトリウムメチラート、テトライソプロピルチタネート、テトラ-n-ブチルチタネート、オクチル酸錫、オクチル酸鉛、オクチル酸コバルト、オクチル酸亜鉛、オクチル酸カルシウム、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、ジ-n-ブチル錫ジアセテート、ジ-n-ブチル錫ジオクトエート、ジ-n-ブチル錫ジラウレート、ジ-n-ブチル錫マレエート、p-トルエンスルホン酸、トリクロル酢酸、燐酸、モノアルキル燐酸、ジアルキル燐酸、モノアルキル亜燐酸、ジアルキル亜燐酸等を使用することができる。 Examples of the curing catalyst that can be used include lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium methylate, tetraisopropyl titanate, tetra-n-butyl titanate, tin octoate, lead octoate, cobalt octoate, zinc octoate, calcium octoate, zinc naphthenate, cobalt naphthenate, di-n-butyltin diacetate, di-n-butyltin dioctoate, di-n-butyltin dilaurate, di-n-butyltin maleate, p-toluenesulfonic acid, trichloroacetic acid, phosphoric acid, monoalkyl phosphate, dialkyl phosphate, monoalkyl phosphite, and dialkyl phosphite.
本発明の水性樹脂組成物は、コーティング剤や接着剤等の各種用途に使用することができ、コーティング剤として特に好適に使用することができる。 The aqueous resin composition of the present invention can be used in a variety of applications, such as coating agents and adhesives, and is particularly suitable for use as a coating agent.
前記コーティング剤を塗布し塗膜を形成可能な基材としては、例えば、無機質基材、プラスチック基材、金属基材、布、紙、木質基材等が挙げられる。 Examples of substrates onto which the coating agent can be applied to form a coating film include inorganic substrates, plastic substrates, metal substrates, cloth, paper, and wood substrates.
前記無機質基材としては、例えば、セメント系基材、珪酸カルシウム等の珪酸塩系基材、石膏系基材あるいはセラミックス系基材等で代表される無機質の材料を主成分とするものが挙げられる。例えば、現場施工(湿式)基材として、打放しコンクリート、セメントモルタル、石膏プラスター、ドロマイトプラスター、漆喰等があり、現場生産品(乾式)基材として、軽量気泡コンクリート(ALC)、石綿セメント、ガラス繊維強化の珪酸カルシウム、石膏ボード、タイル等の粘土の焼成物、ガラス等がある。 Examples of inorganic substrates include those primarily composed of inorganic materials, such as cement-based substrates, silicate-based substrates such as calcium silicate, gypsum-based substrates, and ceramic-based substrates. For example, on-site construction (wet) substrates include exposed concrete, cement mortar, gypsum plaster, dolomite plaster, and plaster, while on-site production (dry) substrates include lightweight aerated concrete (ALC), asbestos cement, glass fiber-reinforced calcium silicate, gypsum board, fired clay such as tiles, and glass.
前記プラスチック基材としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン-プロピレン共重合体等のポリオレフィンからなる基材;ポリエチレンイソフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステルからなる基材;ナイロン1、ナイロン11、ナイロン6、ナイロン66、ナイロンMX-Dなどのポリアミドからなる基材;ポリスチレン、スチレン-ブタジエンブロック共重合体、スチレン-アクリロニトリル共重合体、スチレン-ブタジエン-アクリロニトリル共重合体(ABS樹脂)等のスチレン系重合体からなる基材;ポリメチルメタクリレート、メチルメタクリレート・エチルアクリレート共重合体等のアクリル系重合体からなる基材;ポリカーボネートからなる基材等が挙げられる。前記プラスチック基材は、単層又は2層以上の積層構造を有するものであってもよい。また、これらのプラスチック基材は、未延伸、一軸延伸、二軸延伸されていてもよい。 Examples of the plastic substrate include substrates made of polyolefins such as polyethylene, polypropylene, and ethylene-propylene copolymers; substrates made of polyesters such as polyethylene isophthalate, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and polybutylene terephthalate; substrates made of polyamides such as nylon 1, nylon 11, nylon 6, nylon 66, and nylon MX-D; substrates made of styrene polymers such as polystyrene, styrene-butadiene block copolymers, styrene-acrylonitrile copolymers, and styrene-butadiene-acrylonitrile copolymers (ABS resins); substrates made of acrylic polymers such as polymethyl methacrylate and methyl methacrylate-ethyl acrylate copolymers; and substrates made of polycarbonate. The plastic substrates may have a single layer or a laminate structure of two or more layers. Furthermore, these plastic substrates may be unstretched, uniaxially stretched, or biaxially stretched.
また、前記プラスチック基材には、本発明の効果を阻害しない範囲で、必要に応じて、帯電防止剤、防曇剤、アンチブロッキング剤、酸化防止剤、光安定剤、結晶核剤、滑剤等の添加剤が含まれていてもよい。 The plastic substrate may also contain additives such as antistatic agents, antifogging agents, antiblocking agents, antioxidants, light stabilizers, crystal nucleating agents, and lubricants, as needed, provided that the effects of the present invention are not impaired.
前記プラスチック基材は、本発明のコーティング剤との密着性を更に向上させるために、基材表面に各種の表面処理が施されていてもよく、かかる表面処理としては、例えば、コロナ放電処理、プラズマ処理、フレームプラズマ処理、電子線照射処理、紫外線照射処理等が挙げられ、これらの1種または2種以上を組み合わせた処理を行ってもよい。 The plastic substrate may be subjected to various surface treatments to further improve adhesion to the coating agent of the present invention. Examples of such surface treatments include corona discharge treatment, plasma treatment, flame plasma treatment, electron beam irradiation treatment, and ultraviolet irradiation treatment. One or a combination of two or more of these treatments may also be used.
前記基材の形状は、特に制限がなく、例えば、シート状、板状、球状、フィルム状、大型の構築物、複雑なる形状の組立物あるいは成形物であってもよい。 The shape of the substrate is not particularly limited and may be, for example, a sheet, plate, sphere, film, large structure, complex shaped assembly, or molded object.
前記基材の表面は、予め下塗り塗料等により被覆されていてもよく、また、その被覆部分が劣化していても、本発明のコーティング剤を塗布することは可能である。 The surface of the substrate may be previously coated with a primer paint or the like, and even if the coated area has deteriorated, it is possible to apply the coating agent of the present invention.
前記下塗り塗料としては、各種の水溶解型塗料、水分散型塗料、有機溶剤型塗料、有機溶剤分散型塗料、粉体塗料等が挙げられる。具体的には、アクリル樹脂系塗料、ポリエステル樹脂系塗料、アルキド樹脂系塗料、エポキシ樹脂系塗料、脂肪酸変性エポキシ樹脂系塗料、シリコン樹脂系塗料、ポリウレタン樹脂系塗料、フルオロオレフィン系塗料、アミン変性エポキシ樹脂塗料などのような各種のタイプのものを使用することができる。 The primer paint may be any of a variety of water-soluble paints, water-dispersible paints, organic solvent-based paints, organic solvent-dispersed paints, powder paints, etc. Specifically, various types of paints can be used, such as acrylic resin-based paints, polyester resin-based paints, alkyd resin-based paints, epoxy resin-based paints, fatty acid-modified epoxy resin-based paints, silicone resin-based paints, polyurethane resin-based paints, fluoroolefin-based paints, and amine-modified epoxy resin paints.
また、前記下塗り塗料は、顔料を含まないクリヤー塗料であってもよいし、前記顔料を含むエナメル系塗料、アルミニウムフレーク等を含有するメタリック塗料であってもよい。 The primer paint may be a clear paint that does not contain pigment, an enamel-based paint that contains pigment, or a metallic paint that contains aluminum flakes, etc.
前記基材に本発明のコーティング剤を塗布する方法としては、例えば、刷毛塗り法、ローラー塗装法、スプレー塗装法、浸漬塗装法、フロー・コーター塗装法、ロール・コーター塗装法、電着塗装法などの各種の塗装方法を適用することが可能である。 The coating agent of the present invention can be applied to the substrate by a variety of coating methods, including brush coating, roller coating, spray coating, dip coating, flow coater coating, roll coater coating, and electrodeposition coating.
前記塗装方法により前記基材表面に本発明のコーティング剤を塗布した後、常温で1~10日程度放置することや、40~250℃の温度範囲で10秒間~2時間程度加熱することにより、耐久性、耐クラック性、耐候性及び耐汚染性等に優れた塗膜を有する塗装物を得ることができる。 After applying the coating agent of the present invention to the surface of the substrate using the above coating method, leaving it at room temperature for approximately 1 to 10 days or heating it at a temperature range of 40 to 250°C for approximately 10 seconds to 2 hours will result in a coated object with a coating film that has excellent durability, crack resistance, weather resistance, and contamination resistance.
上記のような方法により、本発明のコーティング剤を用いて形成された塗膜を有する物品としては、例えば、テレビ、冷蔵庫、洗濯機、エアコン等の家電製品の筐体;パソコン、スマートフォン、携帯電話、デジタルカメラ、ゲーム機等の電子機器の筐体;プリンター、ファクシミリ等のOA機器の筐体;自動車、鉄道車輌等の各種車輌の内装材に用いられる各種部品などの各種プラスチック部材が挙げられる。また、外壁、屋根、膜構造物、ガラス、化粧板等の建築物の内外装材;防音壁、排水溝等の土木部材;家電製品、産業機械、自動車の部品等に使用される亜鉛めっき鋼板、アルミニウム-亜鉛合金鋼板等のめっき鋼板、アルミ板、アルミ合金板、電磁鋼板、銅板、ステンレス鋼板等の金属部材も挙げられる。さらに、本発明のコーティング剤は、基材追従性に優れる塗膜を形成できることから、液晶ディスプレイの偏光板を構成する各種機能フィルム等も挙げられる。 Articles bearing coating films formed using the coating agent of the present invention by the above-described method include, for example, the housings of home appliances such as televisions, refrigerators, washing machines, and air conditioners; the housings of electronic devices such as personal computers, smartphones, mobile phones, digital cameras, and game consoles; the housings of office equipment such as printers and facsimiles; and various plastic components such as various parts used in the interior materials of various vehicles such as automobiles and train cars. Other examples include interior and exterior building materials such as exterior walls, roofs, membrane structures, glass, and decorative panels; civil engineering materials such as soundproof walls and drainage ditches; and metal components such as zinc-plated steel sheets, aluminum-zinc alloy steel sheets, and other plated steel sheets, aluminum sheets, aluminum alloy sheets, electromagnetic steel sheets, copper sheets, and stainless steel sheets used in home appliances, industrial machinery, and automobile parts. Furthermore, since the coating agent of the present invention can form coating films with excellent substrate conformality, various functional films constituting polarizing plates for liquid crystal displays are also suitable.
次に、本発明を、実施例及び比較例により具体的に説明をする。 Next, the present invention will be explained in detail using examples and comparative examples.
(合成例1:メチルトリメトキシシランの縮合物(c-1)の製造)
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、メチルトリメトキシシラン(以下、「MTMS」と略記する。)1,421質量部を仕込んで、60℃まで昇温した。次いで、前記反応容器中にiso-プロピルアシッドホスフェート(堺化学株式会社製「A-3」、以下「触媒(1)」と略記する。)0.17質量部と脱イオン水207質量部との混合物を5分間で滴下した後、80℃の温度で4時間撹拌して加水分解縮合反応させた。
(Synthesis Example 1: Production of methyltrimethoxysilane condensate (c-1))
A reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a dropping funnel, a condenser, and a nitrogen gas inlet was charged with 1,421 parts by mass of methyltrimethoxysilane (hereinafter abbreviated as "MTMS"), and the temperature was raised to 60° C. Next, a mixture of 0.17 parts by mass of isopropyl acid phosphate ("A-3" manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd., hereinafter abbreviated as "catalyst (1)") and 207 parts by mass of deionized water was added dropwise to the reaction vessel over 5 minutes, and the mixture was stirred at a temperature of 80° C. for 4 hours to carry out a hydrolysis condensation reaction.
上記の加水分解縮合反応によって得られた縮合物を、300~10mmHgの減圧下(メタノールの留去開始時の減圧条件が300mmHgで、最終的に10mmHgとなるまで減圧する条件をいう。以下、同様。)、温度40~60℃の条件で蒸留し前記反応過程で生成したメタノール及び水を除去することによって、数平均分子量1,000のMTMSの縮合物(c-1)を含有する液(有効成分70質量%)1,000質量部を得た。 The condensate obtained by the above hydrolysis and condensation reaction was distilled under reduced pressure of 300 to 10 mmHg (meaning that the pressure was reduced from 300 mmHg when methanol distillation began to drop, and was reduced to 10 mmHg at the end; the same applies below) at a temperature of 40 to 60°C to remove the methanol and water produced during the reaction, yielding 1,000 parts by mass of a liquid (70% by mass of active ingredient) containing MTMS condensate (c-1) having a number average molecular weight of 1,000.
なお、前記有効成分とは、MTMS等のシランモノマーのメトキシ基が全て縮合反応した場合の理論収量(質量部)を、縮合反応後の実収量(質量部)で除した値〔シランモノマーのメトキシ基が全て縮合反応した場合の理論収量(質量部)/縮合反応後の実収量(質量部)〕により算出したものである。 The active ingredient is calculated by dividing the theoretical yield (parts by mass) when all methoxy groups of silane monomers such as MTMS undergo a condensation reaction by the actual yield (parts by mass) after the condensation reaction (theoretical yield (parts by mass) when all methoxy groups of silane monomers undergo a condensation reaction / actual yield (parts by mass) after the condensation reaction).
(合成例2:複合樹脂(ABC-1)組成物の製造)
攪拌機、温度計、滴下ロート、冷却管及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、プロピレングリコールモノプロピルエーテル(以下、「PnP」と略記する。)50質量部、イソプロピルアルコール(以下、「IPA」と略記する。)80質量部、フェニルトリメトキシシラン(以下、「PTMS」と略記する。)26質量部及びジメチルジメトキシシラン(以下、「DMDMS」と略記する。)15質量部を仕込んで、80℃まで昇温した。
次いで、同温度で、メチルメタクリレート(以下、「MMA」と略記する。)96質量部、シクロヘキシルメタクリレート(以下、「CHMA」と略記する。)99質量部、ブチルアクリレート(以下、「BA」と略記する。)96質量部、アクリル酸(以下、「AA」と略記する。)13質量部、3-メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン(以下、「MPTS」と略記する。)16質量部、IPA 16質量部及びtert-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート(以下、「TBPEH」と略記する。)16質量部を含有する混合物を、前記反応容器中へ4時間で滴下した後、更に同温度で2時間反応させることによって、カルボキシル基と加水分解性基とを有する数平均分子量が19,000のアクリル重合体(a’-1)の有機溶剤溶液を得た。
次いで、触媒(1)0.4質量部と脱イオン水11質量部との混合物を5分間で滴下し、更に同温度で10時間撹拌して加水分解縮合反応させることで、カルボキシル基と珪素原子に結合した加水分解性基を併有する重合体セグメントとPTMS及びDMDMS由来のポリシロキサンセグメントからなる複合樹脂(A’B-1)を得た。
次いで、トリエチルアミン(以下、「TEA」と略記する。)14質量部を添加して複合樹脂(A’B-1)中のカルボキシル基を中和して複合樹脂(AB-1)とした後、メチルトリメトキシシランの縮合物(c-1)81質量部を添加し、更に、脱イオン水550質量部を添加して、加水分解縮合による前記複合樹脂(AB-1)とメチルトリメトキシシランの縮合物(c-1)由来のポリシロキサンセグメント(C-1)が結合した複合樹脂(ABC-1)の生成と、複合樹脂(ABC-1)の水性媒体中への分散を行ない、複合樹脂(ABC-1)の水分散体を得た。
次いで、得られた水性分散体を、300~10mmHgの減圧下、温度40~60℃の条件で2時間蒸留することにより、IPA、生成したメタノール及び水を除去して、不揮発分が40.0%の複合樹脂(ABC-1)組成物1,000質量部を得た。
(Synthesis Example 2: Production of Composite Resin (ABC-1) Composition)
A reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a dropping funnel, a condenser, and a nitrogen gas inlet was charged with 50 parts by mass of propylene glycol monopropyl ether (hereinafter abbreviated as "PnP"), 80 parts by mass of isopropyl alcohol (hereinafter abbreviated as "IPA"), 26 parts by mass of phenyltrimethoxysilane (hereinafter abbreviated as "PTMS"), and 15 parts by mass of dimethyldimethoxysilane (hereinafter abbreviated as "DMDMS"), and the temperature was raised to 80°C.
Next, at the same temperature, a mixture containing 96 parts by mass of methyl methacrylate (hereinafter abbreviated as "MMA"), 99 parts by mass of cyclohexyl methacrylate (hereinafter abbreviated as "CHMA"), 96 parts by mass of butyl acrylate (hereinafter abbreviated as "BA"), 13 parts by mass of acrylic acid (hereinafter abbreviated as "AA"), 16 parts by mass of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (hereinafter abbreviated as "MPTS"), 16 parts by mass of IPA, and 16 parts by mass of tert-butylperoxy-2-ethylhexanoate (hereinafter abbreviated as "TBPEH") was added dropwise to the reaction vessel over 4 hours, and the mixture was further reacted at the same temperature for 2 hours to obtain an organic solvent solution of an acrylic polymer (a'-1) having a number average molecular weight of 19,000 and having carboxyl groups and hydrolyzable groups.
Next, a mixture of 0.4 parts by mass of catalyst (1) and 11 parts by mass of deionized water was added dropwise over 5 minutes, and the mixture was stirred at the same temperature for a further 10 hours to cause a hydrolysis condensation reaction, thereby obtaining a composite resin (A'B-1) consisting of a polymer segment having both a carboxyl group and a hydrolyzable group bonded to a silicon atom, and a polysiloxane segment derived from PTMS and DMDMS.
Next, 14 parts by mass of triethylamine (hereinafter abbreviated as "TEA") was added to neutralize the carboxyl groups in the composite resin (A'B-1) to form composite resin (AB-1), and then 81 parts by mass of a methyltrimethoxysilane condensate (c-1) was added, followed by 550 parts by mass of deionized water to produce composite resin (ABC-1) in which the composite resin (AB-1) and the polysiloxane segment (C-1) derived from the methyltrimethoxysilane condensate (c-1) were bonded by hydrolysis condensation, and the composite resin (ABC-1) was dispersed in an aqueous medium to obtain an aqueous dispersion of composite resin (ABC-1).
Next, the obtained aqueous dispersion was distilled for 2 hours under conditions of a reduced pressure of 300 to 10 mmHg and a temperature of 40 to 60°C to remove IPA, the produced methanol, and water, thereby obtaining 1,000 parts by mass of a composite resin (ABC-1) composition having a non-volatile content of 40.0%.
(合成例3:複合樹脂(ABC-2)組成物の製造)
合成例1と同様の反応容器に、PTMS23.3質量部、DMDMS28質量部、酢酸n-ブチル348.8質量部を初期溶剤として投入し、窒素ガスの通気下、攪拌しながら、95℃まで昇温した。次いで、モノマーとして、MMA125.2質量部、n-ブチルメタクリレート(以下「BMA」と略記する。)74.4質量部、BA91.6質量部、メタクリル酸(以下「MAA」と略記する。)4質量部、MPTS12質量部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート(以下「HEMA」と略記する。)92.8質量部、酢酸n-ブチル40質量部、TBPEH30質量部を混合し、上記反応容器に対し、95℃のまま、窒素ガスの通気下、攪拌しながら、4時間で滴下した。さらに同温度で2時間攪拌hした後、前記反応容器中に、触媒(1)0.064質量部と脱イオン水14.6質量部の混合物を5分間かけて滴下し、同温度で4時間攪拌することにより、PTMS、DMDMS、MPTSの加水分解縮合反応を進行させ、重合体884質量部を得た。
次いで、得られた重合体512.4質量部、メチルトリメトキシシランの縮合物(c-1)100質量部を仕込んで、5分間攪拌した後、脱イオン水34.9質量部を加え、80℃で4時間攪拌を行った。得られた反応生成物を1~30kPaの減圧下で60℃の条件で2時間蒸留することにより、生成したメタノール及び水を除去し、次いでプロピレングリコルモノメチルエーテルアセテート(以下「PGMAC」と略記する。)40.5質量部、酢酸n-ブチル143.3質量部を添加し、不揮発分が55.1質量%の複合樹脂(ABC-2)組成物を得た。
(Synthesis Example 3: Production of composite resin (ABC-2) composition)
Into a reaction vessel similar to that of Synthesis Example 1, 23.3 parts by mass of PTMS, 28 parts by mass of DMDMS, and 348.8 parts by mass of n-butyl acetate were charged as an initial solvent, and the mixture was heated to 95 ° C. while stirring under aeration of nitrogen gas. Next, as monomers, 125.2 parts by mass of MMA, 74.4 parts by mass of n-butyl methacrylate (hereinafter abbreviated as "BMA"), 91.6 parts by mass of BA, 4 parts by mass of methacrylic acid (hereinafter abbreviated as "MAA"), 12 parts by mass of MPTS, 92.8 parts by mass of 2-hydroxyethyl methacrylate (hereinafter abbreviated as "HEMA"), 40 parts by mass of n-butyl acetate, and 30 parts by mass of TBPEH were mixed, and the reaction vessel was maintained at 95 ° C. and added dropwise over 4 hours under aeration of nitrogen gas while stirring. After stirring for another 2 hours at the same temperature, a mixture of 0.064 parts by mass of catalyst (1) and 14.6 parts by mass of deionized water was added dropwise to the reaction vessel over 5 minutes, and the mixture was stirred at the same temperature for 4 hours to allow the hydrolysis and condensation reaction of PTMS, DMDMS, and MPTS to proceed, yielding 884 parts by mass of a polymer.
Next, 512.4 parts by mass of the obtained polymer and 100 parts by mass of methyltrimethoxysilane condensate (c-1) were charged and stirred for 5 minutes, after which 34.9 parts by mass of deionized water was added and stirred for 4 hours at 80 ° C. The resulting reaction product was distilled for 2 hours under reduced pressure of 1 to 30 kPa at 60 ° C. to remove the produced methanol and water, and then 40.5 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate (hereinafter abbreviated as "PGMAC") and 143.3 parts by mass of n-butyl acetate were added to obtain a composite resin (ABC-2) composition having a non-volatile content of 55.1% by mass.
(比較合成例1:ポリシロキサン非含有アクリル樹脂(R1)組成物の製造)
合成例1と同様の反応容器に、ジエチレングリコールジメチルエーテル284.1質量部を仕込んで攪拌を開始し、135℃まで昇温した。ここに窒素気流下で、MMA236.1質量部、BMA101.2質量部、HEMA106.2質量部の混合物とTBPEH4質量部とを1.5時間かけて連続滴下した。同温度で2時間攪拌後、80℃まで冷却し、ジメチルエタノールアミン16質量部を添加後、さらにイオン交換水588.3質量部を添加し、水分散させることにより、不揮発分45.5質量%のポリシロキサン非含有アクリル樹脂水(R1)組成物を得た。
Comparative Synthesis Example 1: Production of Polysiloxane-Free Acrylic Resin (R1) Composition
Into a reaction vessel similar to that of Synthesis Example 1, 284.1 parts by mass of diethylene glycol dimethyl ether was charged, stirring was started, and the temperature was raised to 135 ° C. To this, under a nitrogen stream, a mixture of 236.1 parts by mass of MMA, 101.2 parts by mass of BMA, 106.2 parts by mass of HEMA, and 4 parts by mass of TBPEH was continuously added dropwise over 1.5 hours. After stirring at the same temperature for 2 hours, the mixture was cooled to 80 ° C., 16 parts by mass of dimethylethanolamine was added, and then 588.3 parts by mass of ion-exchanged water was added, and the mixture was dispersed in water to obtain a polysiloxane-free acrylic resin water (R1) composition having a non-volatile content of 45.5% by mass.
(比較合成例2:ポリシロキサン非含有アクリル樹脂(R2)組成物の製造)
合成例1と同様の反応容器に、酢酸ブチル519質量部を仕込んで攪拌し、130℃まで昇温した。ここに窒素気流下、MMA336.4質量部。BMA130質量部、HEMA145.6質量部、MAA15質量部の混合物とTBPEH12質量部を4時間かけて連続滴下した。同温度で4時間攪拌し、不揮発分55質量%のポリシロキサン非含有アクリル樹脂(R2)組成物を得た。
Comparative Synthesis Example 2: Production of Polysiloxane-Free Acrylic Resin (R2) Composition
A reaction vessel similar to that used in Synthesis Example 1 was charged with 519 parts by mass of butyl acetate and stirred, and the temperature was raised to 130°C. Under a nitrogen stream, 336.4 parts by mass of MMA, a mixture of 130 parts by mass of BMA, 145.6 parts by mass of HEMA, and 15 parts by mass of MAA, and 12 parts by mass of TBPEH were continuously added dropwise over 4 hours. The mixture was stirred at the same temperature for 4 hours, yielding a polysiloxane-free acrylic resin (R2) composition with a nonvolatile content of 55% by mass.
(合成例4)
(1)酸化チタン
a)結晶性ルチル型酸化チタン
b)製法:液相法(硫酸法)
c)物性値
・BET比表面積:9.0m2/g
・ルチル化率:95.4%
・1次粒子径:0.18μm
・Zr/Ti比:0.05
・Nb/Ti比:0.17
(Synthesis Example 4)
(1) Titanium oxide a) Crystalline rutile titanium oxide b) Manufacturing method: Liquid phase method (sulfuric acid method)
c) Physical properties: BET specific surface area: 9.0 m 2 /g
- Rutile rate: 95.4%
・Primary particle size: 0.18μm
・Zr/Ti ratio: 0.05
・Nb/Ti ratio: 0.17
(2)製造工程
a)混合工程(反応工程)
前記酸化チタン600質量部、塩化銅(ii)二水和物8質量部、水900質量部をステンレス容器中に混合した。次いで、混合物を撹拌機(特殊機化工業株式会社製「ロボミクス」)で撹拌し、1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を混合液のpHが10になるまで滴下した。
b)脱水工程
定性濾紙(5C)により減圧濾過をおこない、混合液から固形分を分離し、更にイオン交換水で洗浄を実施した。次いで、洗浄後の固形物を120℃で12時間乾燥し、水分を除去した。乾燥後、ミル(イワタニ産業株式会社製「ミルサー」)で粉状の酸化チタン組成物を得た。
c)熱処理工程
精密恒温器(ヤマト科学株式会社製「DH650」)を用いて酸素存在下で450℃、3時間熱処理し、2価銅化合物が担持された酸化チタンを含有する酸化チタン組成物を得た。
なお、前記2価銅化合物が担持された酸化チタンにおける、2価銅化合物の担持量は酸化チタンに対して0.5質量%であった。
(2) Manufacturing process a) Mixing process (reaction process)
600 parts by mass of the titanium oxide, 8 parts by mass of copper(II) chloride dihydrate, and 900 parts by mass of water were mixed in a stainless steel container. The mixture was then stirred with a stirrer ("Robomix" manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.), and a 1 mol/L aqueous solution of sodium hydroxide was added dropwise until the pH of the mixture reached 10.
b) Dehydration step: The mixture was filtered under reduced pressure using qualitative filter paper (5C) to separate the solid matter from the mixture, and then washed with ion-exchanged water. The washed solid matter was then dried at 120°C for 12 hours to remove moisture. After drying, the mixture was milled ("Miller" manufactured by Iwatani Sangyo Co., Ltd.) to obtain a powdery titanium oxide composition.
c) Heat Treatment Step Heat treatment was carried out at 450°C for 3 hours in the presence of oxygen using a precision incubator (DH650 manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.), to obtain a titanium oxide composition containing titanium oxide carrying a divalent copper compound.
The amount of the divalent copper compound carried on the titanium oxide supporting the divalent copper compound was 0.5% by mass relative to the titanium oxide.
(実施例1:樹脂組成物(1)の調製)
合成例2で得られた複合樹脂(ABC-1)組成物100質量部、合成例4で得られた酸化チタン組成物3.1質量部、酸化チタン顔料(ケマーズ社製「Ti-Pure R-706」)27.4質量部、イオン交換水19.9質量部を添加して、サンドミル(アイメックス株式会社製「サンドグラインダー」)で30分間混練し、顔料分散体を得た。得られた顔料分散体に硬化剤として、信越化学社製「KBM-403」4.6質量部、同社製「KBM-402」1.2質量部の混合物を加え、ディスパー(プライミクス株式会社製「ホモディスパー」)で5分間攪拌し、樹脂組成物(1)を得た。
(Example 1: Preparation of resin composition (1))
A pigment dispersion was obtained by adding 100 parts by mass of the composite resin (ABC-1) composition obtained in Synthesis Example 2, 3.1 parts by mass of the titanium oxide composition obtained in Synthesis Example 4, 27.4 parts by mass of a titanium oxide pigment ("Ti-Pure R-706" manufactured by Chemours), and 19.9 parts by mass of ion-exchanged water, and kneading them for 30 minutes with a sand mill ("Sand Grinder" manufactured by Imex Co., Ltd.). A mixture of 4.6 parts by mass of "KBM-403" manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. and 1.2 parts by mass of "KBM-402" manufactured by the same company as a curing agent was added to the obtained pigment dispersion, and the mixture was stirred for 5 minutes with a disper ("Homodisper" manufactured by Primix Corporation) to obtain resin composition (1).
(実施例2:樹脂組成物(2)の調製)
酸化チタン組成物の使用量を3.1質量部から7.6質量部に、酸化チタン顔料の使用量を27.4質量部から22.9質量部に変更した以外は、実施例1と同様にして樹脂組成物(2)を得た。
(Example 2: Preparation of resin composition (2))
Resin composition (2) was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of titanium oxide composition used was changed from 3.1 parts by mass to 7.6 parts by mass, and the amount of titanium oxide pigment used was changed from 27.4 parts by mass to 22.9 parts by mass.
(実施例3:樹脂組成物(3)の調製)
合成例3で得られた複合樹脂(ABC-2)組成物100質量部、合成例4で得られた酸化チタン組成物4.6質量部、酸化チタン顔料(ケマーズ社製「Ti-Pure R-706」)41.3質量部、酢酸ブチル10質量部を添加して、サンドミル(アイメックス株式会社製「サンドグラインダー」)で30分間混練し、顔料分散体を得た。得られた顔料分散体に硬化剤として、DIC株式会社製「DN-980」18.6質量部を加え、ディスパー(プライミクス株式会社製「ホモディスパー」)で5分間攪拌し、樹脂組成物(3)を得た。
(Example 3: Preparation of resin composition (3))
A pigment dispersion was obtained by adding 100 parts by mass of the composite resin (ABC-2) composition obtained in Synthesis Example 3, 4.6 parts by mass of the titanium oxide composition obtained in Synthesis Example 4, 41.3 parts by mass of a titanium oxide pigment ("Ti-Pure R-706" manufactured by Chemours), and 10 parts by mass of butyl acetate, and kneading the mixture for 30 minutes using a sand mill ("Sand Grinder" manufactured by Imex Co., Ltd.). 18.6 parts by mass of "DN-980" manufactured by DIC Corporation was added to the obtained pigment dispersion as a curing agent, and the mixture was stirred for 5 minutes using a disper ("Homodisper" manufactured by Primix Corporation), to obtain resin composition (3).
(実施例4:樹脂組成物(4)の調製)
酸化チタン組成物の使用量を4.6質量部から11.5質量部に、酸化チタン顔料の使用量を41.3質量部から34.4質量部に変更した以外は、実施例3と同様にして樹脂組成物(4)を得た。
(Example 4: Preparation of resin composition (4))
Resin composition (4) was obtained in the same manner as in Example 3, except that the amount of titanium oxide composition used was changed from 4.6 parts by mass to 11.5 parts by mass, and the amount of titanium oxide pigment used was changed from 41.3 parts by mass to 34.4 parts by mass.
(実施例5:樹脂組成物(5)の調製)
酸化チタン組成物の使用量を3.1質量部から1.5質量部に、酸化チタン顔料の使用量を27.4質量部から29質量部に変更した以外は、実施例1と同様にして樹脂組成物(5)を得た。
(Example 5: Preparation of resin composition (5))
Resin composition (5) was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of titanium oxide composition used was changed from 3.1 parts by mass to 1.5 parts by mass, and the amount of titanium oxide pigment used was changed from 27.4 parts by mass to 29 parts by mass.
(実施例6:樹脂組成物(6)の調製)
酸化チタン組成物の使用量を4.6質量部から2.3質量部に、酸化チタン顔料の使用量を41.3質量部から43.6質量部に変更した以外は、実施例3と同様にして樹脂組成物(6)を得た。
(Example 6: Preparation of resin composition (6))
Resin composition (6) was obtained in the same manner as in Example 3, except that the amount of titanium oxide composition used was changed from 4.6 parts by mass to 2.3 parts by mass, and the amount of titanium oxide pigment used was changed from 41.3 parts by mass to 43.6 parts by mass.
(実施例7:樹脂組成物(7)の調製)
酸化チタン組成物の使用量を3.1質量部から30.5質量部に変更し、酸化チタン顔料を使用しなかった以外は、実施例1と同様にして樹脂組成物(7)を得た。
(Example 7: Preparation of resin composition (7))
Resin composition (7) was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of titanium oxide composition used was changed from 3.1 parts by mass to 30.5 parts by mass and no titanium oxide pigment was used.
(実施例8:樹脂組成物(8)の調製)
酸化チタン組成物の使用量を4.6質量部から45.9質量部に変更し、酸化チタン顔料を使用しなかった以外は、実施例3と同様にして樹脂組成物(8)を得た。
(Example 8: Preparation of resin composition (8))
Resin composition (8) was obtained in the same manner as in Example 3, except that the amount of titanium oxide composition used was changed from 4.6 parts by mass to 45.9 parts by mass and no titanium oxide pigment was used.
(比較例1:樹脂組成物(R1)の調製)
比較合成例1で得られたポリシロキサン非含有アクリル樹脂(R1)組成物100質量部、合成例4で得られた酸化チタン組成物4.4質量部、酸化チタン顔料(ケマーズ社製「Ti-Pure R-706」)39.2質量部、イオン交換水19.9質量部を添加して、サンドミル(アイメックス株式会社製「サンドグラインダー」)で30分間混練し、顔料分散体を得た。得られた顔料分散体に硬化剤として、DIC株式会社製「DNW-5500」25質量部の混合物を加え、ディスパー(プライミクス株式会社製「ホモディスパー」)で5分間攪拌し、樹脂組成物(R1)を得た。
(Comparative Example 1: Preparation of Resin Composition (R1))
A pigment dispersion was obtained by adding 100 parts by mass of the polysiloxane-free acrylic resin (R1) composition obtained in Comparative Synthesis Example 1, 4.4 parts by mass of the titanium oxide composition obtained in Synthesis Example 4, 39.2 parts by mass of a titanium oxide pigment ("Ti-Pure R-706" manufactured by Chemours), and 19.9 parts by mass of ion-exchanged water, and kneading the mixture for 30 minutes using a sand mill ("Sand Grinder" manufactured by Imex Co., Ltd.). To the resulting pigment dispersion, a mixture containing 25 parts by mass of "DNW-5500" manufactured by DIC Corporation as a curing agent was added, and the mixture was stirred for 5 minutes using a disper ("Homodisper" manufactured by Primix Corporation), to obtain resin composition (R1).
(比較例2:樹脂組成物(R2)の調製)
酸化チタン組成物の使用量を4.4質量部から8.8質量部に、酸化チタン顔料の使用量を39.2質量部から34.8質量部に変更した以外は、比較例1と同様にして樹脂組成物(R2)を得た。
(Comparative Example 2: Preparation of Resin Composition (R2))
Resin composition (R2) was obtained in the same manner as in Comparative Example 1, except that the amount of titanium oxide composition used was changed from 4.4 parts by mass to 8.8 parts by mass, and the amount of titanium oxide pigment used was changed from 39.2 parts by mass to 34.8 parts by mass.
(比較例3:樹脂組成物(R3)の調製)
比較合成例2で得られたポリシロキサン非含有アクリル樹脂(R2)組成物100質量部、合成例4で得られた酸化チタン組成物5質量部、酸化チタン顔料(ケマーズ社製「Ti-Pure R-706」)45.3質量部、酢酸ブチル10質量部を添加して、サンドミル(アイメックス株式会社製「サンドグラインダー」)で30分間混練し、顔料分散体を得た。得られた顔料分散体に硬化剤として、DIC株式会社製「DN-980」26.6質量部の混合物を加え、ディスパー(プライミクス株式会社製「ホモディスパー」)で5分間攪拌し、樹脂組成物(R3)を得た。
(Comparative Example 3: Preparation of Resin Composition (R3))
A pigment dispersion was obtained by adding 100 parts by mass of the polysiloxane-free acrylic resin (R2) composition obtained in Comparative Synthesis Example 2, 5 parts by mass of the titanium oxide composition obtained in Synthesis Example 4, 45.3 parts by mass of a titanium oxide pigment ("Ti-Pure R-706" manufactured by Chemours), and 10 parts by mass of butyl acetate, and kneading the mixture for 30 minutes using a sand mill ("Sand Grinder" manufactured by Imex Co., Ltd.). To the resulting pigment dispersion, a mixture containing 26.6 parts by mass of "DN-980" manufactured by DIC Corporation as a curing agent was added, and the mixture was stirred for 5 minutes using a disper ("Homodisper" manufactured by Primix Corporation), to obtain resin composition (R3).
(比較例4:樹脂組成物(R4)の調製)
酸化チタン組成物の使用量を5質量部から10質量部に、酸化チタン顔料の使用量を45.3質量部から40.3質量部に変更した以外は、比較例3と同様にして樹脂組成物(R4)を得た。
(Comparative Example 4: Preparation of Resin Composition (R4))
A resin composition (R4) was obtained in the same manner as in Comparative Example 3, except that the amount of titanium oxide composition used was changed from 5 parts by mass to 10 parts by mass, and the amount of titanium oxide pigment used was changed from 45.3 parts by mass to 40.3 parts by mass.
(比較例5:樹脂組成物(R5)の調製)
合成例2で得られた複合樹脂(ABC-1)組成物100質量部、酸化チタン顔料(ケマーズ社製「Ti-Pure R-706」)45.9質量部、酢酸ブチル10質量部を添加して、サンドミル(アイメックス株式会社製「サンドグラインダー」)で30分間混練し、顔料分散体を得た。得られた顔料分散体に硬化剤として、DIC株式会社製「DN-980」18.5質量部を加え、ディスパー(プライミクス株式会社製「ホモディスパー」)で5分間攪拌し、樹脂組成物(R5)を得た。
(Comparative Example 5: Preparation of Resin Composition (R5))
A pigment dispersion was obtained by adding 100 parts by mass of the composite resin (ABC-1) composition obtained in Synthesis Example 2, 45.9 parts by mass of a titanium oxide pigment ("Ti-Pure R-706" manufactured by Chemours), and 10 parts by mass of butyl acetate, and kneading the mixture for 30 minutes using a sand mill ("Sand Grinder" manufactured by Imex Co., Ltd.). 18.5 parts by mass of "DN-980" manufactured by DIC Corporation was added to the obtained pigment dispersion as a curing agent, and the mixture was stirred for 5 minutes using a disper ("Homodisper" manufactured by Primix Corporation), to obtain resin composition (R5).
(比較例6:樹脂組成物(R6)の調製)
比較合成例2で得られたポリシロキサン非含有アクリル樹脂(R2)組成物100質量部、酸化チタン顔料(ケマーズ社製「Ti-Pure R-706」)50.3質量部、酢酸ブチル10質量部を添加して、サンドミル(アイメックス株式会社製「サンドグラインダー」)で30分間混練し、顔料分散体を得た。得られた顔料分散体に硬化剤として、DIC株式会社製「DN-980」26.6質量部の混合物を加え、ディスパー(プライミクス株式会社製「ホモディスパー」)で5分間攪拌し、樹脂組成物(R6)を得た。
(Comparative Example 6: Preparation of Resin Composition (R6))
A pigment dispersion was obtained by adding 100 parts by mass of the polysiloxane-free acrylic resin (R2) composition obtained in Comparative Synthesis Example 2, 50.3 parts by mass of a titanium oxide pigment ("Ti-Pure R-706" manufactured by Chemours), and 10 parts by mass of butyl acetate, and kneading the mixture for 30 minutes using a sand mill ("Sand Grinder" manufactured by Imex Co., Ltd.). To the resulting pigment dispersion, a mixture containing 26.6 parts by mass of "DN-980" manufactured by DIC Corporation as a curing agent was added, and the mixture was stirred for 5 minutes using a disper ("Homodisper" manufactured by Primix Corporation), to obtain resin composition (R6).
[評価用硬化塗膜の作製方法]
株式会社エンジニアリングテストサービス製のクロメート処理されたアルミ板に、実施例及び比較例で得られた樹脂組成物を乾燥後の膜厚が15μmとなるようにスプレー塗装し、23℃の環境下で1週間乾燥させて評価用硬化塗膜を得た。
[Method for preparing cured coating film for evaluation]
The resin compositions obtained in the Examples and Comparative Examples were spray-coated onto a chromate-treated aluminum plate manufactured by Engineering Test Service Co., Ltd. so that the film thickness after drying would be 15 μm, and the coating was dried in an environment of 23° C. for one week to obtain a cured coating film for evaluation.
[抗ウイルス性の評価]
得られた評価用硬化塗膜に対し、抗ファージウイルス試験(JIS R1756:2020を参照)を実施した。
[Evaluation of antiviral activity]
The obtained cured coating film for evaluation was subjected to an anti-phage virus test (see JIS R1756:2020).
1)光照射条件は、白色蛍光灯の光をN113フィルターによって紫外線をカットし、照度500ルクスとした。
2)実施例及び比較例で得られた5cm×5cmの試験板に濃度既知の100μLのQβファージ溶液を垂らした後、4cm×4cmの密着フィルムをかぶせ、評価用のサンプルとした。
3)8時間光照射したサンプルを、SCDLP液で回収し、適度に希釈したものを大腸菌と感染させ、寒天培地に塗布し、培養後のコロニー数をカウントすることで評価した。抗ウイルス性はQβファージの不活化度から下記の基準により評価した。
不活化度=log(N/N0)
N:反応後のサンプルの感染価 、N0:接種ファージの感染価。
不活化度-1が90%、不活化度-2が99%、不活化度-3 が99.9%不活化していることを示す。
「◎」:不活化度が-3以下
「〇」:不活化度が-3より大きく-2以下
「×」:不活化度が-2より大きい
1) The light irradiation conditions were white fluorescent light with ultraviolet rays cut off by an N113 filter, and the illuminance was set to 500 lux.
2) 100 μL of a Qβ phage solution with a known concentration was dropped onto a 5 cm×5 cm test plate obtained in the Examples and Comparative Examples, and then a 4 cm×4 cm adhesive film was placed over the plate to prepare a sample for evaluation.
3) The sample irradiated for 8 hours was collected in SCDLP solution, appropriately diluted, infected with Escherichia coli, spread on an agar medium, and evaluated by counting the number of colonies after incubation. The antiviral activity was evaluated based on the degree of inactivation of Qβ phage according to the following criteria.
Inactivation degree = log (N/N0)
N: infectious titer of sample after reaction, NO: infectious titer of inoculated phage.
Inactivation degree-1 indicates 90% inactivation, inactivation degree-2 indicates 99%, and inactivation degree-3 indicates 99.9% inactivation.
"◎": Inactivation degree is -3 or less "〇": Inactivation degree is greater than -3 and less than -2 "×": Inactivation degree is greater than -2
[耐候性の評価]
得られた評価用硬化塗膜について、スガ試験機株式会社製スーパーキセノンウェザーメーター試験機「SX2-75」を使用して、下記の条件での促進耐候性試験を500時間実施し、光沢保持率にて評価した。
放射照度;180W/m2(波長範囲300~700nm)
ブラックパネル温度;63℃
照射及び噴霧の方法;120分サイクル(102分間の照射、続いて18分間の照射及び噴霧
[光沢保持率]
ビックケミー・ジャパン株式会社製光沢計(micro-TRI-gloss)により、試験前後の硬化塗膜について、60度鏡面反射率(%)を測定し、試験後の硬化塗膜の60度鏡面反射率(%)を、試験前の硬化塗膜の60度鏡面反射率(%)で除して100倍した値を光沢保持率(%)として表示した。
[初期光沢]
上記の通り測定した試験前の硬化塗膜の60度鏡面反射率(%)を初期光沢とした。
[Weather resistance evaluation]
The obtained cured coating film for evaluation was subjected to an accelerated weather resistance test for 500 hours under the conditions below using a Super Xenon Weather Meter Tester "SX2-75" manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd., and evaluated in terms of gloss retention.
Irradiance: 180 W/m 2 (wavelength range: 300 to 700 nm)
Black panel temperature: 63°C
Irradiation and spraying method: 120 minute cycle (102 minutes of irradiation followed by 18 minutes of irradiation and spraying [gloss retention])
The 60-degree specular reflectance (%) of the cured coating film before and after the test was measured using a gloss meter (micro-TRI-gloss) manufactured by BYK Japan KK, and the 60-degree specular reflectance (%) of the cured coating film after the test was divided by the 60-degree specular reflectance (%) of the cured coating film before the test, and the result was multiplied by 100 to represent the gloss retention (%).
[Initial gloss]
The 60-degree specular reflectance (%) of the cured coating film before the test, measured as described above, was taken as the initial gloss.
実施例1~8の通り、本発明の水性樹脂組成物は、優れた抗ウイルス性及び耐候性を有することが分かった。 As shown in Examples 1 to 8, the aqueous resin composition of the present invention was found to have excellent antiviral properties and weather resistance.
一方、比較例1~4は、ポリシロキサン構造を有しないアクリル樹脂を用いた態様であるが、耐候性が不良であった。 On the other hand, Comparative Examples 1 to 4, which used acrylic resins without a polysiloxane structure, exhibited poor weather resistance.
比較例5は、可視光応答型光触媒(D)を含有しない態様であるが、抗ウイルス性が不良であった。 Comparative Example 5, which does not contain visible light-responsive photocatalyst (D), had poor antiviral properties.
比較例6は、ポリシロキサン構造を有しないアクリル樹脂を用い、さらに、可視光応答型光触媒(D)を含有しない態様であるが、耐候性及び抗ウイルス性が不良であった。 Comparative Example 6 uses an acrylic resin that does not have a polysiloxane structure and does not contain visible light-responsive photocatalyst (D), but the weather resistance and antiviral properties were poor.
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