透明聚硅氧烷涂覆膜形成用组合物及其固化方法技术

本发明专利技术提供一种在玻璃、塑料等透明基材上具有紫外线吸收、红外线遮蔽效果，形成固化后涂覆膜硬度达到６Ｈ～９Ｈ以上的透明聚硅氧烷涂覆膜形成用组合物。该组合物的一种实施方案是含有：（ａ）含有环氧基的烷氧基硅烷（Ａ）和含有带有活性氢的氨基的烷氧基硅烷（Ｂ）的反应生成物、（ｂ）酸催化剂、（ｃ）微粉末ＩＴＯ助催化剂、（ｄ）从有机溶剂中选取的至少一种溶剂。该组合物的另一种实施方案是含有：（ａ）成分为含有环氧基的烷氧基硅烷（Ａ）和含有带有活性氢的氨基的烷氧基硅烷（Ｂ）的反应生成物；进一步含有三或二烷氧基硅烷（Ｃ）及单烷氧基硅烷（Ｄ）和／或缩水甘油硅烷（Ｅ）；（ｂ）酸催化剂；（ｃ）微粉末ＩＴＯ助催化剂；（ｄ）从有机溶剂中选取的至少一种溶剂。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
透明聚硅氧烷涂覆膜形成用组合物及其固化方法
本专利技术涉及一种通过涂覆于用于建筑物的窗户、电车和汽车等交通工具的窗户的玻璃、塑料等透明基材上，不具有涂斑并且颜色鲜艳的硬的透明涂覆膜，或形成彩色透明涂覆膜的透明及不透明聚硅氧烷涂覆膜形成用组合物及其固化方法。更具体说，本专利技术涉及在建筑物的窗玻璃和汽车的窗玻璃、进而在丙烯酸和聚碳酸酯等及塑料或铝等金属的表面形成硬涂层保护膜，或形成具有丰富流行性的涂覆膜，同时起到防止紫外线和红外线作用的聚硅氧烷涂覆膜形成用组合物及其固化方法。
技术介绍
以往，以防止紫外线为主要目的，在建筑物的窗户和汽车的窗户上，粘贴配合有紫外线吸收剂的塑料薄膜，或配合有紫外线吸收剂的涂料。此外，为了提高建筑物和汽车的冷暖房效率，同样使用红外线屏蔽剂。但是，在配合有紫外线吸收剂、红外线屏蔽剂的塑料薄膜中，不仅在粘贴薄膜技术和价格上存在问题，而且难于将薄膜裁成所需的形状，难于将其贴到组装的个别处所，粘贴薄膜时残留有气泡，而且在剥离时残留有粘合剂，因此难于轻松处理。此外，在使用含有紫外线吸收剂、红外线屏蔽剂的涂覆膜形成用组合物时，除了由于涂布不均而产生的颜色不均外，在室温下涂布膜难于固化，因此固化后涂覆膜具有强度弱的缺点。此外，溶解于极性高的溶剂中的催化剂，如果大量添加，在固化后涂膜的表面上产生缓冲条纹，在干燥后的涂膜表面上产生空隙等，对-->固化效果的发生起到限制。此外，如果加入一定量以上，则产生膜变脆，催化剂和功能剂析出，固化速度减缓等问题。即使通过固化使其变硬，由于和基材的膨胀率不同，产生了柔软的不具追随性的涂膜的剥离。此外，现状的催化剂其催化剂作用不具有稳定性，因此固化时间各式各样，硬度的调整也不如意。此外，对玻璃、透明塑料等及金属表面具有强大的粘着力，在常温下固化并在基材上形成透明、6H以上的保护摸，并发挥其防止损伤和固化性能的组合物实际上不存在。
技术实现思路
本专利技术涉及一种透明聚硅氧烷涂覆膜形成用组合物及其固化方法，其目的在于提供制备一种容易制备，能够形成美观，能隔离紫外线和红外线，透明或彩色透明的涂覆膜，根据固化催化剂的浓度易于对固化时间和硬度进行调整的聚硅氧烷涂覆膜形成用组合物，并且提供一种在涂装表面能够快速固化，能够形成硬涂覆膜的透明聚硅氧烷涂覆膜形成用组合物及其固化方法。具体地说，本专利技术涉及一种具有优异的流平性，不产生涂布不均，无颜色不均，在室温下能够固化，能够快速固化的，并且在固化后的短时间内，能够形成高涂覆膜硬度的涂覆膜及其固化方法。本专利技术的专利技术者们发现，含有(a)含有环氧基的烷氧基硅烷(A)与含有带有活性氢的氨基的烷氧基硅烷(B)与烷氧基硅烷(C)的反应生成物、(b)酸催化剂、(c)微粉末ITO助催化剂、(d)从有机溶剂中选取的至少一种溶剂的透明聚硅氧烷涂覆膜形成用组合物，具有优异的涂布性能，优异的室温固化特性，能够快速固化，并且在固化后的短时间内能够形成高涂覆膜硬度的涂覆膜，从而完成了本专利技术。此外，由于与柔软基材的粘合良好，金属粒子大量含在涂膜中，因此即使为玻璃状的涂膜，也能很好地膨胀和收缩。本专利技术的透明聚硅氧烷涂覆膜形成用组合物可以进一步含有(e)-->从紫外线吸收剂、红外线屏蔽剂中选取的1种或2种以上和/或(f)染料和/或颜料。本专利技术的最大特征在于(c)微粉末ITO助催化剂，其在含有(a)含有环氧基的烷氧基硅烷(A)和含有带有活性氢的氨基的烷氧基硅烷(B)和烷氧基硅烷(C)的反应生成物及(b)酸催化剂的聚硅氧烷涂覆膜形成用组合物中，即使温度为室温的情况下，能起到使其迅速固化的作用。具体实施方式的描述本专利技术中所使用的(a)成分为含有环氧基的烷氧基硅烷(A)和含有带有活性氢的氨基的烷氧基硅烷(B)和烷氧基硅烷(C)的反应生成物。作为构成(a)成分的含有环氧基的烷氧基硅烷(A)，其为γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷等。作为构成(a)成分的含有带有活性氢的氨基的烷氧基硅烷(B)，其为γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷等，特别优选使用N-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷[H2N(CH2)2NH(CH2)3Si(OMe)3]。作为构成(a)成分的构成要素，如果N-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷[H2N(CH2)2NH(CH2)3Si(OMe)3]存在，固化后可以形成硬涂覆膜，因此适用于汽车的窗玻璃，即使开关窗户，在涂膜上也很少产生损伤。进而，在使①的(A)和(B)反应时，含有环氧基的烷氧基硅烷(A)与含有带有活性氢的氨基的烷氧基硅烷(B)的混合比例，用质量比表示，优选地，含有环氧基的烷氧基硅烷(A)∶含有带有活性氢的氨基的烷氧基硅烷(B)＝5∶5～9∶1。特别优选地，(A)∶(B)＝5∶5～8∶2。-->此外，当②为含有环氧基的烷氧基硅烷(A)和含有带有活性氢的氨基的烷氧基硅烷(B)和烷氧基硅烷(C)时，以各摩尔重量比为基本，对应希望达到的硬度和干燥速度，可以对(B)～(C)的配合比进行增减。当为①时，含有环氧基的烷氧基硅烷的质量比如果大于9，则所制备的透明聚硅氧烷涂覆膜形成用组合物在涂装后的固化减缓，所形成的涂覆膜表面的硬度降低。此外，如果含有带有活性氢的氨基的烷氧基硅烷的质量比大于4，所制备的透明聚硅氧烷涂覆膜形成用组合物的涂覆膜的耐侯性劣化。当为②时，如果使(C)增加，则干燥速度提高，干燥时在涂膜上易于产生固化收缩皱，如果使(B)增加，则易于对后面所要添加的有机功能剂产生影响。鉴于这些情况，为了形成具有耐侯性的涂膜，并充分发挥其硬度，以等摩尔比为基本使其聚合是重要的。作为所希望的配合，优选3～7∶4～8∶1～5。该比例不限于整数比。此外，本专利技术所使用的透明聚硅氧烷涂覆膜形成用组合物，(a)成分除了含有环氧基的烷氧基硅烷(A)和含有带有活性氢的氨基的烷氧基硅烷(B)以外，还含有三或二烷氧基硅烷(C)及单烷氧基硅烷(D)和/或缩水甘油硅烷(E)。也就是说，(a)成分可以为含有环氧基的烷氧基硅烷(A)和含有带有活性氢的氨基的烷氧基硅烷(B)和三或二烷氧基硅烷(C)及单烷氧基硅烷(D)和/或缩水甘油硅烷(E)的反应生成物。此时，作为构成(a)成分的三或二烷氧基硅烷(C)，可以使用三烷氧基硅烷、二烷氧基硅烷。具体包括三甲氧基甲基硅烷、二甲氧基二甲基硅烷、三甲氧基乙基硅烷、二甲氧基二乙基硅烷、三乙氧基乙基硅烷等。该成分被认为具有提高固化涂覆膜的表面硬度的作用。进而，作为构成(a)成分的单烷氧基硅烷(D)可以为甲氧基硅烷、乙氧基硅烷、丙氧基硅烷、丁氧基硅烷等。-->此外，使(A)和(B)和(C)反应时，优选地，含有环氧基的烷氧基硅烷(A)和含有带有活性氢的氨基的烷氧基硅烷(B)和三或二烷氧基硅烷(C)的反应生成物，为按质量比(A)∶(B)∶(C)＝3～7∶4～8∶1～5的比例进行反应得到的反应生成物。其后，根据用途的需要，相对于对于(C)以质量比计按0.1～20％的量，优选进一步添加单烷氧基硅烷(D)和/或缩水甘油硅烷(E)而形成的反应生成物。特别优选地，(A)∶(B)∶(C)＝5～7∶6～8∶3～5。而且，(D)～(E本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种透明聚硅氧烷涂覆膜形成用组合物，其含有：（ａ）含有环氧基的烷氧基硅烷（Ａ）与含有带有活性氢的氨基的烷氧基硅烷（Ｂ）的反应生成物、（ｂ）酸催化剂、（ｃ）微粉末ＩＴＯ助催化剂、（ｄ）从有机溶剂中选取的至少一种溶剂。

【技术特征摘要】
JP 2001-8-29 260084/20011、一种透明聚硅氧烷涂覆膜形成用组合物，其含有：(a)含有环氧基的烷氧基硅烷(A)与含有带有活性氢的氨基的烷氧基硅烷(B)的反应生成物、(b)酸催化剂、(c)微粉末ITO助催化剂、(d)从有机溶剂中选取的至少一种溶剂。2、根据权利要求1记载的透明聚硅氧烷涂覆膜形成用组合物，其中，(a)成分，其除了包含含有环氧基的烷氧基硅烷(A)与含有带有活性氢的氨基的烷氧基硅烷(B)以外，还含有三或二烷氧基硅烷(C)及单烷氧基硅烷(D)和/或缩水甘油硅烷(E)。3、根据权利要求2记载的透明聚硅氧烷涂覆膜形成用组合物，其中所述反应生成物为，根据用途，向使含有环氧基的烷氧基硅烷(A)与含有带有活性氢的氨基的烷氧基硅烷(B)和烷氧基硅烷(C)按质量比为(A)∶(B)∶(C)＝3～7∶4～8∶1～5的比率反应而得到的反应生成物中，进一步添加相对于(C)质量比率为0.1％～20％的单烷氧基硅烷(D)和/或缩水甘油硅烷(E)。4、根据权利要求1～3中任何一项记载的透明聚硅氧烷涂覆膜形成用组合物，进一步含有(e)从紫外线吸收剂、红外线屏蔽剂、红外线屏蔽剂中选取的1种或2种以上和/或(f)染料和/或颜料。5、根据权利要求1～4中任何一项记载的透明聚硅氧烷涂覆膜形成用组合...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉原千智，泽村聪，
申请(专利权)人：泽村聪，
类型：发明
国别省市：JP[日本]