JP2001011376A

JP2001011376A - 表面機能材料

Info

Publication number: JP2001011376A
Application number: JP18862999A
Authority: JP
Inventors: Susumu Kawakami; 進川上; Tomihisa Ono; 富久大野; Kozo Fujii; 孝三藤井
Original assignee: Natoco Co Ltd
Current assignee: Natoco Co Ltd
Priority date: 1999-07-02
Filing date: 1999-07-02
Publication date: 2001-01-16
Anticipated expiration: 2019-07-02
Also published as: JP3999411B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明の課題は、優れた耐擦傷性を有すると
ともに、チッピング、クラック等が発生せず、耐候性、
耐汚染性、密着性等にも優れた表面機能材料を提供する
ことである。【解決手段】ポリジメチルシロキサン系共重合体と、
ポリカプロラクトンと、ポリシロキサンとを構成要素と
する組成物及び／又は化合物を硬化してなることを特徴
とする表面機能材料。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として耐擦傷性
が要求される分野に適用される表面機能材料に関するも
のである。

【０００２】

【発明の背景及び従来の技術】ポリ塩化ビニル、アクリ
ル樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレー
ト、ＡＢＳ樹脂等のプラスチック成型品は、硬度、耐溶
剤性、耐汚染性、耐候性等の諸物性に欠けるため、これ
らの物性を補うために表面処理が施されることがある。
このような表面処理としては、メッキ、蒸着、スパッタ
リングのごとき金属表面処理があるが、該金属表面処理
膜には傷が付きやすく、付いた傷は目立ちやすいという
問題がある。

【０００３】また、携帯電話、タッチパネル、コンパク
トディスク、オーディオ機器等の製品の表面には傷が付
きやすく、レンジフード、台所用キッチンパネル、ステ
ンレスシンク、浴槽等には汚れや傷が付きやすい。さら
には、階段、床、家具等の木工製品においても、擦り傷
が非常に付きやすい。一方、自動車用トップコートにつ
いても、近年では新車時の塗装外観を長期間保持するよ
う高耐久化指向が強まっており、多少の外的刺激によっ
ても傷の付かない耐擦傷性が求められている。

【０００４】これらの製品に耐擦傷性を付与するため
に、従来より、紫外線（ＵＶ）硬化型塗料、電子線エネ
ルギー（ＥＢ）硬化型塗料、シリカ系ハードコート剤
や、２液型アクリルウレタン系軟質塗料等による塗膜を
該製品の表面に形成することが行われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記Ｕ
Ｖ硬化型塗料、ＥＢ硬化型塗料、シリカ系ハードコート
剤の塗膜においては、高硬度にするための硬質モノマー
の使用や、架橋密度を高めることによる硬化収縮時の歪
みの増大により、素材への密着性が低下したり、チッピ
ング、クラックが発生するという問題が生じやすい。ま
た、これらの塗料又はハードコート剤をプラスチックフ
ィルム／シート等に塗布した場合には、形成される塗膜
が硬く脆すぎるため、塗装後の２次加工が非常に困難と
なる。

【０００６】一方、上記２液型アクリルウレタン系軟質
塗料の塗膜は、チッピング、クラックの問題はないが、
タック感が残る場合が多く、耐候性、耐汚染性に劣ると
いう欠点を有する。このタック感の改善を図るために、
該２液型アクリルウレタン系軟質塗料にポリジメチルシ
ロキサンオイルを添加することが考えられるが、耐汚染
性を向上させることはできず、また基材に対する密着性
が低下するといった問題が生じる。

【０００７】従って、本発明の課題は、優れた耐擦傷性
を有するとともに、チッピング、クラック等が発生せ
ず、耐候性、耐汚染性、密着性等にも優れた表面機能材
料を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、ポリジメチルシロキサン系共重合体と、
ポリカプロラクトンと、ポリシロキサンとを構成要素と
する組成物及び／又は化合物を硬化してなることを特徴
とする表面機能材料を提供するものである。該表面機能
材料は、ウレタン架橋及び／又はメラミン架橋されてい
るのが好ましい。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の表面機能材料は、ポリジメチルシロキサン系共
重合体（Ａ）と、ポリカプロラクトン（Ｂ）と、ポリシ
ロキサン（Ｃ）とを構成要素とする組成物及び／又は化
合物（以下「原材料」という場合がある。）を硬化して
なるものである。該組成物の形態としては、第１に、ポ
リジメチルシロキサン系共重合体（Ａ）とポリカプロラ
クトン（Ｂ）とポリシロキサン（Ｃ）とがそれぞれ独立
して組成物の構成成分となる場合、第２に、ポリカプロ
ラクトン（Ｂ）が骨格中に導入されたポリジメチルシロ
キサン系共重合体（Ａ）と、ポリシロキサン（Ｃ）とが
組成物の構成成分となる場合、第３に、ポリシロキサン
（Ｃ）が骨格中に導入されたポリジメチルシロキサン系
共重合体（Ａ）と、ポリカプロラクトン（Ｂ）とが組成
物の構成成分となる場合があり、それぞれの組成物は単
独で又は二種以上混合して用いることができる。一方、
上記化合物とは、ポリカプロラクトン（Ｂ）及びポリシ
ロキサン（Ｃ）が骨格中に導入されたポリジメチルシロ
キサン系共重合体（Ａ）をいい、該化合物は、単独で用
いることもできるし、上記組成物の一種又は二種以上と
混合して用いることもできる。

【００１０】（Ａ）ポリジメチルシロキサン系共重合体本発明におけるポリジメチルシロキサン系共重合体
（Ａ）は、ポリジメチルシロキサン部分と、ビニルモノ
マーの重合体鎖部分とを有する共重合体であり、ブロッ
ク共重合体であってもよいし、グラフト共重合体であっ
てもよい。

【００１１】ポリジメチルシロキサン系ブロック共重合
体の合成は、リビング重合法、高分子開始剤法又は
高分子連鎖移動法等によって行うことができるが、工
業的には、高分子開始剤法又は高分子連鎖移動法に
よって行うのが好ましい。

【００１２】高分子開始剤法では、例えば、

【化１】のごとき高分子アゾ系ラジカル重合開始剤を使用してビ
ニルモノマーと共重合させることにより、効率よくブロ
ック共重合体を合成することができる。また、ペルオキ
シモノマーと不飽和基を有するポリジメチルシロキサン
とを低温で共重合させて、過酸化物基を側鎖に導入した
プレポリマーを合成し、該プレポリマーをビニルモノマ
ーと共重合させる二段階の重合を行うこともできる。

【００１３】高分子連鎖移動法では、例えば、

【化２】のごときシリコーンオイルに、ＨＳ−ＣＨ₂ＣＯＯＨ
や、ＨＳ−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＯＯＨ等を付加してＳＨ基を有
するシリコーン化合物とした後、該ＳＨ基の連鎖移動を
利用して該シリコーン化合物とビニルモノマーとを共重
合させることにより、ブロック共重合体を合成すること
ができる。

【００１４】一方、ポリジメチルシロキサン系グラフト
共重合体については、例えば、

【化３】のごときポリジメチルシロキサンのメタクリルエステル
等とビニルモノマーとを共重合させることにより、容易
にかつ収率良くグラフト共重合体を合成することができ
る。

【００１５】ポリジメチルシロキサンとの共重合体に用
いられるビニルモノマーとしては、例えば、メチルアク
リレート、エチルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレー
ト、イソブチルアクリレート、オクチルアクリレート、
シクロヘキシルアクリレート、テトラヒドロフルフリル
アクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリ
レート、ｎ−ブチルメタクリレート、イソブチルメタク
リレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ステア
リルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、メチル
ビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ｎ−プロピル
ビニルエーテル、ｎ−ブチルビニルエーテル、イソブチ
ルビニルエーテル、スチレン、α−メチルスチレン、ア
クリロニトリル、メタクリロニトリル、酢酸ビニル、塩
化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル、フッ化ビニ
リデン、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリ
レート、アリルグリシジルエーテル、アクリル酸、メタ
クリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、無水
マレイン酸、シトラコン酸、アクリルアミド、メタクリ
ルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジ
メチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル
メタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルメタク
リレート、ジアセトンアクリルアミド等が挙げられる。
また、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロ
キシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルア
クリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、
アリルアルコール等のＯＨ基を有するビニルモノマーを
用いることもできるし、カージュラＥとアクリル酸、メ
タクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸等と
の反応物を用いることもできる。なお、上記例示は本発
明を限定するものではない。

【００１６】（Ｂ）ポリカプロラクトン本発明におけるポリカプロラクトン（Ｂ）としては、例
えば、

【化４】のごとき２官能ポリカプロラクトンジオール類や、

【化５】のごとき３官能ポリカプロラクトントリオール類、その
他４官能ポリカプロラクトンポリオール等を使用するこ
とができる。該ポリカプロラクトン（Ｂ）をポリジメチ
ルシロキサン系共重合体（Ａ）の骨格に導入する場合に
は、ラクトン変成ヒドロキシエチル（メタ）アクリレー
ト類を使用するのが好ましく、例えば、

【化６】の構造式で示されるラジカル重合性ポリカプロラクトン
が挙げられる。

【００１７】（Ｃ）ポリシロキサン本発明におけるポリシロキサン（Ｃ）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、メ
チルトリメトキシシラン、メチルトキエトキシシラン、
ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ
−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリ
シドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシ
ドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリ
ロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキ
シプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプ
ロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプ
ロピルメチルジエトキシシラン、γ−アクリロキシプロ
ピルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルメ
チルジメトキシシラン等の加水分解性シリル基を有する
シラン化合物の部分加水分解物や、有機溶媒中に無水ケ
イ酸の微粒子を安定に分散させたオルガノシリカゾル、
または該オルガノシリカゾルにラジカル重合性を有する
上記シラン化合物を付加させたもの等を使用することが
できる。なお、上記例示は本発明を限定するものではな
い。該ポリシロキサン（Ｃ）は、得られる表面機能材料
に耐熱性、耐汚染性等を付与し、表面機能材料の表面硬
度を向上させるのに重要な役割を果たす。

【００１８】本発明におけるポリジメチルシロキサン系
共重合体（Ａ）は、通常溶液重合によって製造される。
この溶液重合では、トルエン、キシレン等の芳香族炭化
水素系溶剤、アセトン、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系溶剤、酢酸エチル、酢酸プ
ロピル、酢酸イソブチル、酢酸ブチル等のエステル系溶
剤、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、イソ
ブタノール等のアルコール系溶剤などが単独又は混合溶
剤として用いられ、所望により、ベンゾイルパーオキサ
イド、ラウリルパーオキサイド、クメンハイドロパーオ
キサイド、アゾビスイソブチロニトリル等の油溶性の重
合開始剤が用いられる。上記溶液重合の反応温度は、50
〜150 ℃であるのが好ましく、反応時間は、３〜12時間
であるのが好ましい。

【００１９】ここで、上記ポリジメチルシロキサン系共
重合体（Ａ）の骨格中にポリカプロラクトン（Ｂ）及び
／又はポリシロキサン（Ｃ）を導入する場合には、該ポ
リジメチルシロキサン系共重合体（Ａ）を重合する際に
該ポリカプロラクトン（Ｂ）及び／又はポリシロキサン
（Ｃ）を添加して共重合すればよい。なお、上記組成物
を製造する場合には、各構成成分を常法により混合すれ
ばよい。

【００２０】本発明におけるポリジメチルシロキサン系
共重合体（Ａ）（ポリカプロラクトン（Ｂ）及び／又は
ポリシロキサン（Ｃ）が骨格中に導入されたものを含
む。）中のポリジメチルシロキサン部分の量は、１〜30
重量％であるのが好ましく、特に１〜20重量％であるの
が好ましい。このポリジメチルシロキサン部分は、表面
機能材料表面に潤滑性を与え、摩擦係数を低くすること
により、耐擦傷性を付与する働きを有するが、該ポリジ
メチルシロキサン部分の量が１重量％未満ではかかる効
果が十分に発揮されず、一方、該ポリジメチルシロキサ
ン部分の量が30重量％を超えると、表面機能材料の耐汚
染性が低下する。該ポリジメチルシロキサン部分の分子
量は、1000〜30000 程度であるのが好ましく、効果的に
表面機能材料表面に配向し、潤滑性を与える分子量とし
ては、特に5000〜20000 程度であるのが好ましい。

【００２１】本発明におけるポリカプロラクトン（Ｂ）
の量は、ポリジメチルシロキサン系共重合体（Ａ）の骨
格に導入される場合であっても、組成物中で独立して存
在する場合であっても、固形分中５〜50重量％であるの
が好ましい。このポリカプロラクトン（Ｂ）は、表面機
能材料に対して高い反撥弾性と良好な密着性を付与し、
擦過力が及ぼされると、該擦過力をエネルギー弾性変形
により吸収する働きを有するが、該ポリカプロラクトン
（Ｂ）の量が５重量％未満では、表面機能材料の耐擦傷
性及び耐チッピング性が低下し、一方、該ポリカプロラ
クトン（Ｂ）の量が50重量％を超えると、表面機能材料
の耐汚染性が低下する。

【００２２】本発明におけるポリシロキサン（Ｃ）の量
は、ポリジメチルシロキサン系共重合体（Ａ）の骨格に
導入される場合であっても、組成物中で独立して存在す
る場合であっても、固形分中１〜20重量％であるのが好
ましい。このポリシロキサン（Ｃ）は、表面機能材料に
対して耐汚染性、耐候性、耐熱性を付与するとともに表
面機能材料の表面硬度を向上させる働きを有するが、該
ポリシロキサン（Ｃ）の量が１重量％未満ではかかる効
果が十分に発揮されず、一方、該ポリシロキサン（Ｃ）
の量が20重量％を超えると、表面機能材料の耐擦傷性が
低下する。

【００２３】上記原材料を硬化させることにより本発明
の表面機能材料が得られるが、このとき、上記ポリジメ
チルシロキサン系共重合体（Ａ）（ポリカプロラクトン
（Ｂ）及び／又はポリシロキサン（Ｃ）が骨格中に導入
されたものを含む。）はウレタン架橋及び／又はメラミ
ン架橋するのが好ましい。

【００２４】該ポリジメチルシロキサン系共重合体
（Ａ）をウレタン架橋するには、ＯＨ基を有する該ポリ
ジメチルシロキサン系共重合体（Ａ）に対して、メチレ
ンビス−４−シクロヘキシルイソシアネート、トリレン
ジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト
体、ヘキサメチレンジイソシアネートのトリメチロール
プロパンアダクト体、イソホロンジイソシアネートのト
リメチロールプロパンアダクト体、トリレンジイソシア
ネートのイソシアヌレート体、ヘキサメチレンジイソシ
アネートのイソシアヌレート体、イソホロンジイソシア
ネートのイソシアヌレート体、ヘキサメチレンジイソシ
アネートのビウレット体等のポリイソシアネート、ある
いは上記ポリイソシアネートのブロック型イソシアネー
ト等のウレタン架橋剤を上記原材料に添加して硬化させ
ればよく、必要に応じてジブチルスズジラウレート、ジ
ブチルスズジエチルヘキソエート等を触媒として添加し
てもよい。ウレタン架橋の場合には室温乾燥又は焼付乾
燥が可能であり、通常、該室温乾燥は８時間〜１週間行
われ、該焼付乾燥は40〜300 ℃で５秒〜120 分行われ
る。

【００２５】一方、該ポリジメチルシロキサン系共重合
体（Ａ）をメラミン架橋するには、アルコキシメチロー
ルメラミン等のメラミン架橋剤を上記原材料に添加して
硬化させればよく、必要に応じてパラトルエンスルホン
酸、トリクロロ酢酸、四塩化フタル酸等を触媒として添
加してもよい。メラミン架橋の場合には、80〜250 ℃、
５秒〜60分の焼付乾燥を行うのが好ましい。なお、上記
原材料を硬化させてなる表面機能材料の厚さは、１〜10
0 μｍ程度であるのが好ましい。

【００２６】以上説明した本発明の表面機能材料は、各
種素材への密着性に優れるとともに、所定の表面硬度を
保持し、耐擦傷性、更には擦傷が発生した場合の自己治
癒性にも優れる。また、本発明の表面機能材料は、耐汚
染性、耐候性、耐熱性等にも優れている。このような表
面機能材料は、携帯電話、腕時計、コンパクトディス
ク、オーディオ機器、ＯＡ機器等の電気電子機器；タッ
チパネル、ブラウン管の反射防止板等の電子材料部品；
冷蔵庫、掃除機、電子レンジ等の家電製品；自動車のメ
ーターパネル、ダッシュボード等の内装；プレコートメ
タル鋼板；自動車のボディ、バンパー、スポイラー、ド
アノブ、ハンドル、ヘッドランプ、オートバイのガソリ
ンタンク；メッキ、蒸着、スパッタリングが施されたア
ルミホイールやドアミラー等の自動車部品；カーポート
の屋根、採光屋根；ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ＡＢＳ
樹脂等のプラスチック成形品、フィルム、シート；階
段、床、机、椅子、タンス、その他の家具等の木工製
品；布、紙等のシート状基材の表面など、特に耐擦傷性
が要求される分野で好適に用いられる。

【００２７】

【実施例】以下、実施例等により本発明を更に具体的に
説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定され
るものではない。〔合成例１〕ポリシロキサンＡの合成攪拌機、温度計、コンデンサー及び窒素ガス導入管を備
えた500 ml容のフラスコに、エタノール106 重量部（以
下、単に「部」という。）、テトラエトキシシラン320
部、脱イオン水21部及び１％塩酸１部を仕込み、85℃に
て２時間保持した後、昇温しながらエタノールを回収
し、180 ℃で30分保持した。その後冷却し、粘調なポリ
シロキサンＡ（外部添加用）を得た。

【００２８】〔合成例２〕ポリシロキサンＢの合成合成例１と同様にして、エタノール106 部、メチルトリ
メトキシシラン270 部、γ−メタクリロキシプロピルメ
チルジメトキシラン23部、脱イオン水100 部、１％塩酸
１部及びハイドロキノンモノメチルエーテル0.1 部を仕
込み、ポリシロキサンを合成した。これをメチルイソブ
チルケトンにより50％に調整し、ポリシロキサンＢ（共
重合用）とした。

【００２９】〔合成例３〕ポリシロキサンＣの合成合成例１と同様の設備を使用して、オルガノシリカゾル
（分散媒：メチルイソブチルケトン，固形分：30％）10
0 部、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシラ
ン1.5 部、ハイドロキノンモノメチルエーテル0.01部及
びギ酸0.01部を仕込み、80℃で３時間反応させ、ポリシ
ロキサンＣ（共重合用）を得た。

【００３０】〔合成例４〕ポリジメチルシロキサン系ブロック共重合体Ｄの合成合成例１と同様の設備を使用して、トルエン50部、メチ
ルイソブチルケトン50部、ポリジメチルシロキサン系高
分子重合開始剤（和光純薬株式会社製，VPS-0501）20
部、メタクリル酸メチル30部、メタクリル酸ブチル26
部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート23部、メタク
リル酸１部及び１−チオグリセリン0.5 部を仕込み、80
℃で８時間反応させ、ポリジメチルシロキサン系ブロッ
ク共重合体Ｄを得た。得られたブロック共重合体Ｄは、
固形分50％、粘度Ｘ（ガードナーホルツ）であった。

【００３１】〔合成例５〕ポリジメチルシロキサン系グラフト共重合体Ｅの合成合成例１と同様の設備を使用して、トルエン50部及びメ
チルイソブチルケトン50部を仕込み、80℃まで昇温し
た。別に、メタクリル酸メチル30部、メタクリル酸ブチ
ル26部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート23部、メ
タクリル酸１部及び片末端メタクリル変性ポリジメチル
シロキサン（信越化学工業株式会社製，X-22-174DX，分
子量：5000）20部及びアゾビス−２−メチルブチロニト
リル（日本ヒドラジン工業株式会社製，ABN-E ）１部を
混合し、この混合モノマーを上記トルエン及びメチルイ
ソブチルケトンの混合液に３時間かけて滴下した。その
後６時間反応させて、ポリジメチルシロキサン系グラフ
ト共重合体Ｅを得た。得られたグラフト共重合体Ｅは、
固形分50％、粘度Ｗ（ガードナーホルツ）であった。

【００３２】〔合成例６〕ポリジメチルシロキサン系グラフト共重合体Ｆの合成合成例１と同様の設備を使用して、トルエン50部及び酢
酸イソブチル50部を仕込み、110 ℃まで昇温した。別
に、メタクリル酸メチル20部、ポリカプロラクトンメタ
クリルエステル（ダイセル化学工業株式会社製，プラク
セルFM-5）32部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート
17部、合成例２で得られたポリシロキサンＢ10部、片末
端メタクリル基ポリジメチルシロキサン（東亞合成化学
工業株式会社製，AK-32 ，分子量：20000 ）20部及びメ
タクリル酸１部及び１，１−アゾビスシクロヘキサン−
１−カルボニトリル２部を混合し、この混合モノマーを
上記トルエン及び酢酸イソブチルの混合液に２時間かけ
て滴下した。その後８時間反応させて、ポリジメチルシ
ロキサン系グラフト共重合体Ｆを得た。得られたグラフ
ト共重合体Ｆは、固形分50％、粘度Ｘ（ガードナーホル
ツ）であった。

【００３３】〔合成例７〕ポリジメチルシロキサン系グラフト共重合体Ｇの合成モノマー組成をメタクリル酸メチル20部、メタクリル酸
ブチル26部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート23
部、ポリシロキサンＢ10部、メタクリル酸１部及び片末
端メタクリル変性ポリジメチルシロキサン（信越化学工
業株式会社製，X-22-174DX，分子量：5000）20部とした
以外、合成例５と同様の方法でポリジメチルシロキサン
系グラフト共重合体Ｇを合成した。得られたグラフト共
重合体Ｇは、固形分50％、粘度Ｕ（ガードナーホルツ）
であった。

【００３４】〔合成例８〕ポリジメチルシロキサン系グラフト共重合体Ｈの合成ポリシロキサンＢの代わりにポリシロキサンＣを使用す
る以外、合成例７と同様の方法でポリジメチルシロキサ
ン系グラフト共重合体Ｈを合成した。得られたグラフト
共重合体Ｈは、固形分50％、粘度Ｔ（ガードナーホル
ツ）であった。

【００３５】〔合成例９〕ポリジメチルシロキサン系グラフト共重合体Ｉの合成合成例１と同様の設備を使用して、トルエン50部及びメ
チルイソブチルケトン50部を仕込み、80℃まで昇温し
た。別に、メタクリル酸メチル27部、ポリカプロラクト
ンメタクリルエステル（ダイセル化学工業製，プラクセ
ルFM-5）35部、片末端メタクリル変性ポリジメチルシロ
キサン（信越化学工業株式会社製，X-22-174DX，分子
量：5000）20部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート
17部、メタクリル酸１部及びアゾビス−２−メチルブチ
ロニトリル（日本ヒドラジン工業株式会社製，ABN-E ）
１部を混合し、この混合モノマーを上記トルエン及びメ
チルイソブチルケトンの混合液に２時間かけて滴下し
た。その後６時間反応させて、ポリジメチルシロキサン
系グラフト共重合体Ｉを得た。得られたグラフト共重合
体Ｉは、固形分50％、粘度Ｙ（ガードナーホルツ）であ
った。

【００３６】以上のポリジメチルシロキサン系ブロック
及びグラフト共重合体Ｄ〜Ｉの構成成分を表１に示す。

【表１】

【００３７】〔実施例１〕合成例４で得られたポリジメ
チルシロキサン系ブロック共重合体Ｄ75部、合成例１で
得られたポリシロキサンＡ10部及びポリカプロラクトン
トリオール（ダイセル化学工業株式会社製，プラクセル
308 ，分子量：850 ，ＯＨ価（ＫＯＨmg/g）：195 ）15
部を配合するとともに、架橋剤としてＨＭＤＩイソシア
ヌレート体（武田薬品工業株式会社製，タクネートD-17
0N，固形分：100 ％，ＮＣＯ％：20.7）36部を添加し、
得られた組成物を磨き軟鋼板及びガラス板に乾燥時の膜
厚が25〜30μｍになるように塗装した。得られた塗装板
を60℃で１時間乾燥させた後、室温下で１週間放置し、
これを試験板とした。

【００３８】〔実施例２〕合成例５で得られたポリジメ
チルシロキサン系ブロック共重合体Ｅ75部、オルガノシ
リカゾル（日産化学工業株式会社製，MIBKシリカゾル，
分散媒：メチルイソブチルケトン，固形分：30％）10部
及び４官能ポリカプロラクトンポリオール（ダイセル化
学工業株式会社製，プラクセル410D，分子量：1000，Ｏ
Ｈ価：220）15部を配合するとともに、架橋剤としてＨ
ＭＤＩトリメチロールプロパンアダクト体（大日本イン
キ化学工業株式会社製，バーノックDN-950，固形分：75
％，ＮＣＯ％：12）62部を添加し、得られた組成物を磨
き軟鋼板及びガラス板に乾燥時の膜厚が25〜30μｍにな
るように塗装した。得られた塗装板を60℃で１時間乾燥
させた後、室温下で１週間放置し、これを試験板とし
た。

【００３９】〔実施例３〕架橋剤としてメトキシ化メチ
ロールメラミン（三井サイテック株式会社製，サイメル
303 ，固形分：100 ％）20部を使用する以外、実施例２
と同様にして塗装を行った。得られた塗装板を150 ℃で
30分乾燥させ、これを試験板とした。

【００４０】〔実施例４〕合成例６で得られたポリジメ
チルシロキサン系ブロック共重合体Ｆ100 部に、架橋剤
として実施例１と同様のＨＭＤＩイソシアヌレート体36
部を添加し、得られた組成物を磨き軟鋼板及びガラス板
に乾燥時の膜厚が25〜30μｍになるように塗装した。得
られた塗装板を60℃で１時間乾燥させた後、室温下で１
週間放置し、これを試験板とした。

【００４１】〔実施例５〕架橋剤としてＩＰＤＩトリメ
チロールプロパンアダクト体ブロックイソシアネート
（三菱化学株式会社製，マイテックBL-280，固形分：5
9.4％，ＮＣＯ％：6.1 ）122 部を使用する以外、実施
例４と同様にして塗装を行った。得られた塗装板を150
℃で30分乾燥させ、これを試験板とした。

【００４２】〔実施例６〕合成例７で得られたポリジメ
チルシロキサン系ブロック共重合体Ｇ85部及び実施例２
と同様の４官能ポリカプロラクトンポリオール15部を配
合するとともに、架橋剤として実施例１と同様のＨＭＤ
Ｉイソシアヌレート体36部を添加し、得られた組成物を
磨き軟鋼板及びガラス板に乾燥時の膜厚が25〜30μｍに
なるように塗装した。得られた塗装板を60℃で１時間乾
燥させた後、室温下で１週間放置し、これを試験板とし
た。

【００４３】〔実施例７〕合成例８で得られたポリジメ
チルシロキサン系ブロック共重合体Ｈ85部及び実施例２
と同様の４官能ポリカプロラクトンポリオール15部を配
合するとともに、架橋剤として実施例２と同様のＨＭＤ
Ｉトリメチロールプロパンアダクト体62部を添加し、得
られた組成物を磨き軟鋼板及びガラス板に乾燥時の膜厚
が25〜30μｍになるように塗装した。得られた塗装板を
60℃で１時間乾燥させた後、室温下で１週間放置し、こ
れを試験板とした。

【００４４】〔実施例８〕合成例９で得られたポリジメ
チルシロキサン系ブロック共重合体Ｉ85部及び合成例１
で得られたポリシロキサンＡ15部を配合するとともに、
架橋剤として実施例１と同様のＨＭＤＩイソシアヌレー
ト体36部を添加し、得られた組成物を磨き軟鋼板及びガ
ラス板に乾燥時の膜厚が25〜30μｍになるように塗装し
た。得られた塗装板を60℃で１時間乾燥させた後、室温
下で１週間放置し、これを試験板とした。

【００４５】〔比較例１〕合成例５で得られたポリジメ
チルシロキサン系ブロック共重合体Ｅ85部及び実施例１
と同様のポリカプロラクトントリオール15部を配合する
とともに、架橋剤として実施例１と同様のＨＭＤＩイソ
シアヌレート体36部を添加し、得られた組成物を磨き軟
鋼板及びガラス板に乾燥時の膜厚が25〜30μｍになるよ
うに塗装した。得られた塗装板を60℃で１時間乾燥させ
た後、室温下で１週間放置し、これを試験板とした。

【００４６】〔比較例２〕合成例７で得られたポリジメ
チルシロキサン系ブロック共重合体Ｇ100 部に、架橋剤
として実施例２と同様のＨＭＤＩトリメチロールプロパ
ンアダクト体62部を添加し、得られた組成物を磨き軟鋼
板及びガラス板に乾燥時の膜厚が25〜30μｍになるよう
に塗装した。得られた塗装板を60℃で１時間乾燥させた
後、室温下で１週間放置し、これを試験板とした。

【００４７】〔比較例３〕合成例８で得られたポリジメ
チルシロキサン系ブロック共重合体Ｈ100 部に、架橋剤
として実施例１と同様のＨＭＤＩイソシアヌレート体36
部を添加し、得られた組成物を磨き軟鋼板及びガラス板
に乾燥時の膜厚が25〜30μｍになるように塗装した。得
られた塗装板を60℃で１時間乾燥させた後、室温下で１
週間放置し、これを試験板とした。

【００４８】〔比較例４〕合成例９で得られたポリジメ
チルシロキサン系ブロック共重合体Ｉ100 部に、架橋剤
として実施例３と同様のメトキシ化メチロールメラミン
20部を添加し、得られた組成物を磨き軟鋼板及びガラス
板に乾燥時の膜厚が25〜30μｍになるように塗装した。
得られた塗装板を150 ℃で30分乾燥させ、これを試験板
とした。

【００４９】〔比較例５〕架橋剤として実施例５と同様
のＩＰＤＩトリメチロールプロパンアダクト体ブロック
イソシアネート122 部を使用する以外、比較例４と同様
にして試験板を作製した。

【００５０】以上の実施例１〜８及び比較例１〜５にお
ける組成物の構成成分を表２に示す。

【表２】

【００５１】〔試験例〕実施例１〜８及び比較例１〜５
で得られた試験板について、密着性、耐水性、耐アルカ
リ性、耐酸性、耐溶剤性、耐衝撃性、耐屈曲性、耐擦傷
性、耐汚染性、耐候性及び耐塩水性の評価を行った。な
お、耐擦傷性のみガラス板の試験板を使用し、それ以外
は磨き軟鋼板の試験板を使用した。

【００５２】密着性は、碁盤目セロテープ剥離試験によ
り評価した。耐水性は、40℃の水に96時間浸漬すること
により評価した。耐アルカリ性は、0.1 規定のＮａＯＨ
を使用して、20℃の下、24時間スポット試験を行うこと
により評価した。耐酸性は、0.1 規定のＨ₂ＳＯ₄を使
用して、20℃の下、24時間スポット試験を行うことによ
り評価した。耐溶剤性は、キシレンを100 回ラビングす
ることにより評価した。耐衝撃性は、デュポン式衝撃試
験機を使用して1/4 φ，500 ｇ×50cmの条件で試験を行
い、評価した。耐屈曲性は、３mmφの棒を使用した折り
曲げ試験を行うことにより評価した。耐擦傷性は、＃00
0 のスチールウールを使用して500 ｇの荷重で50回ラビ
ングした後のヘイズ値（％）により評価した。耐汚染性
は、試験板を屋外に６ヵ月暴露することにより評価し
た。耐候性は、サンシャインウェザーオメーターを2000
時間使用することにより評価した。耐塩水性は、35℃、
５％の食塩水を240 時間連続噴霧することにより評価し
た。結果を表３に示す。

【００５３】

【表３】 ○：異常なし △：やや異常あり ×：異常あり

【００５４】表３から明らかなように、実施例１〜８で
得られた表面機能材料は、密着性、耐水性、耐アルカリ
性、耐酸性、耐溶剤性、耐衝撃性、耐屈曲性、耐擦傷
性、耐汚染性、耐候性及び耐塩水性のすべてにおいて優
れている。

【００５５】

【発明の効果】本発明によれば、耐汚染性、耐候性等の
諸物性に優れるとともに、特に耐擦傷性に優れた表面機
能材料が得られる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者藤井孝三愛知県西加茂郡三好町大字打越ナトコ株式会社内Ｆターム(参考） 4J038 CL001 DD021 DG262 DL031 DL051 DL131 JB36 KA03 PC08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリジメチルシロキサン系共重合体と、
ポリカプロラクトンと、ポリシロキサンとを構成要素と
する組成物及び／又は化合物を硬化してなることを特徴
とする表面機能材料。
【請求項２】該表面機能材料は、ウレタン架橋及び／
又はメラミン架橋されている請求項１記載の表面機能材
料。