JPH1025451A - 紫外線吸収性被覆用組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】紫外線吸収性に優れ且つ耐摩耗性が良好であっ
て、しかも透明性に優れた無機質の皮膜を形成し得る被
覆用組成物を提供する。 【解決手段】（ｉ） 一般式 Ｒ² _nＳｉ（ＯＲ¹ ）_4-n
（式中、Ｒ¹ は水素又は低級アルキル基を示し、Ｒ² は
低級アルキル基、ビニール基、フルオロプロピル基、γ
−グリシドキシプロピル基又はγ−（メタ）アクリロキ
シプロピル基を示し、ｎは０、１又は２である。）で表
わされるシラノール化合物及びその部分縮合物の少なく
とも一種、並びに（ii) 酸化亜鉛及び酸化第二セリウム
を前者：後者（重量比）＝１：０．１〜１：１０の割合
で含む紫外線吸収成分を含有することを特徴とする紫外
線吸収性被覆用組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、優れた紫外線吸収
性を有する無色透明な無機質皮膜を形成できる被覆用組
成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】プラスチックス成形品は、金属、ガラス
等に比べて軽量であり、近年自動車、航空機、建築物等
に多く使われるようになってきた。しかしながら、プラ
スチックスは、紫外線により劣化分解し易く、表面劣化
やクラックを生じるという欠点がある。

【０００３】この様な紫外線による劣化を防止するため
に、プラスチックスの原料中に予めに紫外線吸収剤を配
合する方法、紫外線吸収剤を配合した有機樹脂塗料組成
物をプラスチックス基材の表面に塗布して保護膜を形成
する方法等が試みられている。しかしながら、これらの
方法では、経時的に紫外線吸収効果が低減していくため
に、紫外線による劣化を長期間防止することはできず、
また有機樹脂塗料による保護膜を形成したとしても耐摩
耗性などの性質は満足のいくものではない。

【０００４】プラスチックス上に形成する無機コーティ
ング膜としては、コロイドシリカとポリシロキサンから
なる耐摩耗性皮膜、コロイドチタニアとポリシロキサン
からなる紫外線吸収皮膜等が知られているが、前者は紫
外線を遮断することができず、室外で使用すると基材の
プラスチックスが太陽の紫外線により劣化するという欠
点があり、後者は紫外線をある程度は吸収するものの吸
収波長に限度があり紫外線を遮断する効果において満足
のいくものではない。

【０００５】紫外線吸収性に優れた無機コーテイング膜
としては、特定のシラノール化合物に微粒子状セリヤを
配合した組成物が知られている（特開平５−２２２３３
８号）。しかしながら、この組成物により形成される皮
膜は、黄色味を帯びたものとなり、基材の色調を変化さ
せるために、実用上満足のいくものではない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の主な目的は、
紫外線吸収性に優れ且つ耐摩耗性が良好であって、しか
も透明性に優れた無機質の皮膜を形成し得る被覆用組成
物を提供することである。

【０００７】

【課題を解決しようとする手段】本発明者は上記した如
き課題に鑑みて、鋭意研究を重ねた結果、シラノール化
合物又はその部分縮合物を皮膜形成成分として含有する
無機質の被覆組成物に、酸化亜鉛と酸化第二セリウムを
一定の配合割合で組み合わせて配合した場合には、酸化
亜鉛を単独で配合すると青味を帯びた皮膜が形成され、
酸化第二セリウムを単独で配合すると黄色を帯びた皮膜
が形成されるにもかかわらず、全く予想外に実質的に無
色で透明性に優れた皮膜を形成することができ、しかも
この皮膜は、良好な紫外線吸収性を有すると共に、耐摩
耗性、耐汚染性等にも優れた特性を発揮し、更に、酸化
亜鉛の存在によって低温硬化性が良好となり、常温にお
いても皮膜形成が可能となって、プラスチック等の耐熱
性の低い材料にも良好な皮膜を容易に形成することがで
きることを見出し、ここに本発明を完成するに至った。

【０００８】即ち、本発明は、（ｉ） 一般式 Ｒ² _nＳ
ｉ（ＯＲ¹ ）_4-n（式中、Ｒ¹ は水素又は低級アルキル
基を示し、Ｒ² は低級アルキル基、ビニール基、フルオ
ロプロピル基、γ−グリシドキシプロピル基又はγ−
（メタ）アクリロキシプロピル基を示し、ｎは０、１又
は２である。）で表わされるシラノール化合物及びその
部分縮合物の少なくとも一種、並びに（ii) 酸化亜鉛及
び酸化第二セリウムを前者：後者（重量比）＝１：０．
１〜１：１０の割合で含む紫外線吸収成分を含有するこ
とを特徴とする紫外線吸収性被覆用組成物に係る。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の被覆用組成物は、一般式
Ｒ² _nＳｉ（ＯＲ¹ ）_4-n（式中、Ｒ¹、Ｒ²、及びｎは
上記に同じ。）で表わされるシラノール化合物及びその
部分縮合物の少なくとも一種からなるセラミック皮膜形
成物質を皮膜形成成分として含有するものである。

【００１０】上記一般式において、Ｒ¹又はＲ²で表わさ
れる低級アルキル基としては、メチル、エチル、ｎ−プ
ロピル、イソプロピル等の炭素数１〜３個のアルキル基
を例示できる。また、フルオロプロピル基としては、好
ましくは３，３，３−トリフルオロプロピル基を例示で
きる。

【００１１】上記式 Ｒ² _nＳｉ（ＯＲ¹）_4-nで表わされ
るシラノール化合物の具体例としては、下記の化合物を
例示できる。

【００１２】Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₄、Ｓｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₄、
Ｓｉ（ＯＣ₃Ｈ₇）₄、ＣＨ₃Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃、ＣＨ₃Ｓ
ｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₃、ＣＨ₃Ｓｉ（ＯＣ₃Ｈ₇）₃、（ＣＨ₃）
₂Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₂、（ＣＨ₃）₂Ｓｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₂、
（ＣＨ₃）₂Ｓｉ（ＯＣ₃Ｈ₇）₂ Ｃ₂Ｈ₅Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃、Ｃ₂Ｈ₅Ｓｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₃、
Ｃ₂Ｈ₅Ｓｉ（ＯＣ₃Ｈ₇）₃、（Ｃ₂Ｈ₅）₂Ｓｉ（ＯＣ
Ｈ₃）₂、（Ｃ₂Ｈ₅）₂Ｓｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₂、（Ｃ₂Ｈ₅）₂
Ｓｉ（ＯＣ₃Ｈ₇）₂、Ｃ₃Ｈ₇Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃、Ｃ₃Ｈ₇
Ｓｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₃、Ｃ₃Ｈ₇Ｓｉ（ＯＣ₃Ｈ₇）₃、 Ｃ₆Ｈ
₅Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃、Ｃ₆Ｈ₅Ｓｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₃、Ｃ₆Ｈ₅
Ｓｉ（ＯＣ₃Ｈ₇）₃、ＣＨ₂＝ＣＨＳｉ（ＯＣＨ₃）₃、Ｃ
Ｈ₂＝ＣＨＳｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₃、ＣＨ₂＝ＣＨＳｉ（ＯＣ₃
Ｈ₇）₃、ＣＦ₃ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃、ＣＦ₃ＣＨ
₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₃、ＣＦ₃ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣ
₃Ｈ₇）₃、

【００１３】

【化１】

【００１４】また、上記シラノール化合物の部分縮合物
としては、特に限定的ではなく、上記一般式で表わされ
るシラノール化合物のうちで同一又は異なった種類の化
合物の縮合物を用いることができ、シラノール化合物の
組み合わせ、比率等は自由に変えることができる。縮合
度は特に限定的ではないが、２〜１０量体程度が好まし
い。縮合物の具体例としては、下記のものを挙げること
ができる。

【００１５】

【化２】

【００１６】（Ｒ¹及びＲ²は上記に同じ、ｎは１〜５程
度である。） 本発明の組成物では、紫外線吸収成分として、酸化亜鉛
と酸化第二セリウムを組み合わせて用いることが必要で
ある。酸化亜鉛及び酸化第二セリウムは、それぞれ、粒
径が５〜１５０ミリミクロン程度の範囲にあるものを用
いることが適当である。酸化亜鉛と酸化第二セリウムの
配合割合は、酸化亜鉛：酸化第二セリウム（重量比）＝
１：０．１〜１：１０程度とし、好ましくは酸化亜鉛：
酸化第二セリウム（重量比）＝１：０．２〜１：５程度
とし、より好ましくは酸化亜鉛：酸化第二セリウム（重
量比）＝１：０．５〜１：２程度とする。この様な配合
割合で特定の二成分を混合して用いることによって、優
れた紫外線遮断効果を発揮するとともに、着色のない透
明性に優れた皮膜を形成することができる。

【００１７】本発明では、特に、酸化亜鉛と酸化第二セ
リウムは、水又は有機溶媒の単独もしくは混合溶媒に分
散した状態のゾルとして用いることが好ましく、ゾル状
として用いることによって、被覆組成物の液中におい
て、酸化亜鉛と酸化第二セリウムが、シラノール化合物
及びその部分縮合物の少なくとも一種からなるセラミッ
ク皮膜形成物質と非常に均一性よく混和して、実質的に
無着色で極めて透明性に優れ、しかも良好な紫外線遮断
効果を有する無機質皮膜を形成できる。酸化亜鉛と酸化
第二セリウムのゾルは、それぞれ単独の成分を含有する
ゾル又はこれら二成分を含有する混合ゾルのいずれの形
態で用いても良い。

【００１８】上記ゾルを得るために用いる有機溶媒とし
ては、通常、メタノール、エタノール、プロパノール、
イソプロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノール等
の低級アルコール類、エチレングリコールモノアルキル
エーテル、ジエチレングリコールモノアルキルエーテ
ル、プロピレングリコールモノアルキルエーテル、シプ
ロピレングリコールモノアルキルエーテル等のアルキル
基としてメチル、エチル、プロピル、ブチル等を有する
炭化水素エーテルアルコール類、エチレングリコールモ
ノアルキルエーテルアセテート、ジエチレングリコール
モノアルキルエーテルアセテート、プロピレングリコー
ルモノアルキルエーテルアセテート、ジプロピレングル
コールモノアルキルエーテルアセテート等の上記炭化水
素エーテルアルコール類の酢酸エステル類、エトキシエ
チルアセテート等のアルコール類の酢酸エステル類、酢
酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチルの酢
酸エステル類、アセトン、キシレン、ベンゼン、ノルマ
ルヘキサン等が用いられる。ゾルにおける固形分濃度
は、それぞれ単独成分を含有するゾル及びこれら二成分
を含有する混合ゾルのいずれについても、１〜５０重量
％程度とすれば良く、５〜３０重量％程度とすることが
好ましい。

【００１９】本発明の組成物は、上記したシラノール化
合物及びその部分縮合物の少なくとも一種からなるセラ
ミック皮膜形成物質と、紫外線吸収成分としての酸化亜
鉛及び酸化第二セリウムとを組み合わせて用いるもので
あり、シラノール化合物又はその部分縮合物の重合、ゲ
ル化によって形成される皮膜は、耐熱性、耐摩耗性、耐
水性、非汚染性等に優れたセラミック皮膜となり、ま
た、酸化亜鉛及び酸化第二セリウムからなる紫外線吸収
成分は、皮膜を着色させることなく、１９０〜３８０ｎ
ｍ程度という幅広い範囲の紫外線を十分に吸収すること
ができる。このため本発明の組成物によれば、何ら基材
の色調を変えることなく、紫外線を有効に吸収する保護
皮膜を形成でき、このような皮膜を形成することによっ
て、紫外線が基材に到達せず、紫外線による基材の劣化
を防止できる。また、吸収された紫外線は熱変換される
が、皮膜が主としてシリカ、酸化亜鉛及び酸化第二セリ
ウムからなるセラミック皮膜であるために、熱による劣
化をほとんど受けることがない。又、セラミックス皮膜
の骨格であるＳｉＯ₂の結合は紫外線により切断されな
いために、有機樹脂、繊維、木材等の紫外線により変質
が生じやすい有機質の基材についても長期間劣化を防止
することができ、皮膜の透明性も長期間維持される。

【００２０】本発明の被覆用組成物は、上記したセラミ
ック皮膜形成物質、酸化亜鉛及び酸化第二セリウムを、
水、有機溶媒又はこれらの混合溶媒等に溶解又は分散さ
せたものであり、セラミックス皮膜形成物質自体で液状
のものは溶媒を用いることなく、そのまま、これに酸化
亜鉛と酸化第二セリウムを分散させることができる。有
機溶剤としては、上記した酸化亜鉛と酸化第二セリウム
を含有するゾルを調製する際に使用し得る有機溶媒と同
種のものを用いることができる。

【００２１】本発明の組成物では、セラミック皮膜形成
物質と、酸化亜鉛及び酸化第二セリウムからなる紫外線
吸収成分との配合割合は、セラミック皮膜形成物質１０
０重量部に対して、酸化亜鉛及び酸化第二セリウムの合
計固形分量が１〜１０００重量部程度の範囲、好ましく
は５〜１００重量部程度の範囲となるようにすればよ
い。

【００２２】また、本発明組成物では、セラミック皮膜
形成物質と、紫外線吸収成分としての酸化亜鉛及び酸化
第二セリウムとの合計量は、組成物中の固形分濃度とし
て、５重量％程度以上あることが好ましく、１０〜５０
重量％程度であることがより好ましい。尚、本明細書に
おいては、セラミックス皮膜形成物質の固形分量は、セ
ラミックス皮膜形成物質として用いるシラノール化合物
又はその部分縮合物のＳｉＯ₂換算量によるものとす
る。

【００２３】本発明では、更に、必要に応じて、上記被
覆用組成物にコロイド状物質を配合することができる。
本発明で用いるコロイド状物質は、ゾル状物質とも称さ
れるものであり、１０〜１００００オングストローム程
度の液状又は固体の粒子が分散媒中に分散しているもの
をいい、各種の公知のものが使用できる。分散媒として
は、通常、上記した低級アルコール類、炭化水素エーテ
ルアルコール類、これらの酢酸エステル類等の有機溶剤
や水が単独又は混合して用いられており、分散粒子の濃
度は１０〜６０重量％程度のものが一般的である。本発
明では、これらのコロイド状物質をいずれも用いること
が出来る。コロイド状物質の具体例としては、コロイド
状シリカ（シリカゾル）、コロイド状アルミナ（アルミ
ナゾル）、コロイド状酸化チタン（チタニアゾル）、コ
ロイド状酸化ジルコニウム（ジルコニアゾル）等を挙げ
ることができる。コロイド状物質を添加することによっ
て、形成されるセラミック層は、より緻密で、強靱なも
のとなり、クラックが生じ難くなる。又、膜厚を厚くす
ることも可能となる。コロイド状物質の配合量は、セラ
ミック皮膜形成物質（ＳｉＯ₂換算量）１００重量部に
対して、固形分量として、３〜２３０重量部程度とする
ことが好ましく、３〜７０重量部程度とすることがより
好ましい。

【００２４】コロイド状物質は、本発明の組成物にその
まま添加することができるが、皮膜形成時に、コロイド
状物質はセラミック皮膜形成物質であるシラノール化合
物又はその部分縮合物と縮合して皮膜の形成成分となる
ので、予めコロイド状物質とセラミック皮膜形成物質と
を加水分解縮合した状態の加水分解縮合物として配合す
ることも可能である。コロイド状物質をセラミック皮膜
形成物質との加水分解縮合物として配合する場合には、
縮合の程度については、特に限定はなく、本発明の組成
物中で均一に溶解乃至分散して、沈殿を生じないもので
あればよい。加水分解縮合物を得る方法は常法に従えば
良く、一例を挙げると、セラミック皮膜形成物質とコロ
イド状物質に、更に、水系のコロイド状物質の場合には
前述した様な各種の有機溶媒を添加し、非水系のコロイ
ド状物質の場合には水を添加し、これに更に公知の加水
分解縮合触媒である酸類、例えば、塩酸、酢酸などを添
加して、６０〜８０℃程度で１〜５時間程度加水分解縮
合を行えばよい。

【００２５】また、本発明では、形成されるセラミック
ス皮膜に柔軟性を附与する目的や厚塗りを可能とする目
的で、上記組成物中に樹脂変性シリコーンレジンを配合
することが出来る。樹脂変性したシリコーンレジンを配
合することによって、プラスチックス素材との良好な密
着性を保持したままで、セラミックス皮膜の柔軟性を向
上させることができる。樹脂変性シリコーンレジンとし
ては、本発明の被覆用組成物に可溶性のものであれば限
定なく用いることができ、樹脂変性の種類としては例え
ば、エポキシ変性、ポリエステル変性、アルキッド変
性、フェノール変性、アクリル変性などが挙げられる。
樹脂変性シリコーンレジンの配合量は、セラミック皮膜
形成物質（ＳｉＯ₂換算量）１００重量部に対して、固
形分量として、５〜１００重量部程度とすることが好ま
しく、５〜７０重量部程度とすることがより好ましい。

【００２６】又本発明組成物にはフッ素樹脂、シリコー
ン樹脂、ポリエステル樹脂、ナイロン樹脂、アクリル樹
脂等の樹脂類を上記した有機溶媒に溶解して添加するこ
ともできる。これらの樹脂類を添加することによって、
形成される皮膜に、柔軟性、衝撃吸収性等の性質を付与
できる。配合量はセラミック皮膜形成物質（ＳｉＯ₂換
算量）１００重量部に対して、固形分量として、５〜１
００重量部程度とすることが好ましく、５〜７０重量部
程度とすることがより好ましい。

【００２７】また、上記組成物には、更に、室温では該
組成物をゲル化させることがなく、加熱によって解離し
て、該組成物の重合を加速することができる緩衝化潜触
媒として、カルボン酸金属塩、アミンカルボキシレー
ト、四級アンモニウムカルボキシレート、硝酸塩等を該
組成物中に１．５重量％程度まで添加することができ
る。このような緩衝化潜触媒としては、ジメチルアミン
アセテート、エタノールアミンアセテート、ジメチルア
ニリンホルメート、酢酸ナトリウム、プロピオン酸ナト
リウム、ギ酸カリウム、ギ酸ナトリウム、ベンジルトリ
メチルアンモニウムアセテート、硝酸ナトリウム、硝酸
アンモニウム、酢酸アンモニウム等が例示される。

【００２８】本発明組成物は急速なゲル化を防止するた
めに、ｐＨ２．５〜６．０程度に調整することが好まし
い。ｐＨ調整には、例えば塩酸、酢酸、クロロ酢酸、ク
エン酸、マレイン酸、シュウ酸、トルエンスルホン酸、
グルタル酸、ジメチルマロン酸、安息香酸、過酸化水素
等の有機酸や無機酸を用いることができる。

【００２９】本発明では、基材上に上記した被覆用組成
物をスプレー法、ロールコート法、ディップ法、カーテ
ンフロー法、印刷法等によって塗布し、重合ゲル化させ
ることによってセラミックス質の被覆層を形成すること
ができる。基材の種類としては、特に限定はなく、プラ
スチックス、有機塗膜、紙、繊維、木材等の有機質基材
の他に、金属、ガラス、セラミックス等も基材とするこ
とができる。

【００３０】本発明組成物では、紫外線吸収成分として
配合した酸化亜鉛が重合触媒としても作用もするものと
考えられ、酸化亜鉛の存在によって、非常に優れた低温
硬化性を有するものとなり、本発明組成物を塗布した
後、常温で３〜２４時間程度放置するだけで良好なセラ
ミックス層を形成することができる。又、本発明の組成
物は、加熱することによってゲル化時間が短縮され、ま
た、重合密度が上がって、セラミックス皮膜がより緻密
化される。加熱温度を高温にすればするほどセラミック
ス層をより緻密化することが出来るが、通常、５０℃〜
２００℃程度で１０〜３０分間程度加熱することが適当
である。尚、セラミックス皮膜に於けるピンホールの発
生を完全に防止するために、本発明の被覆用組成物の塗
布乾燥後又は加熱硬化後に、更に、同一又は異なる種類
の被覆用組成物を一層又は二層以上重ね塗りし、硬化さ
せて二層以上のセラミックス皮膜を形成することが好ま
しい。

【００３１】本発明の組成物により形成される皮膜の厚
さは、基材の種類、皮膜の用途等に応じて適宜変更すれ
ば良いが、通常、合計厚さで０．５〜１００μｍ程度と
すればよい。

【００３２】

【発明の効果】本発明の被覆用組成物から形成される皮
膜は、実質的に無色透明なセラミックス皮膜であって、
１９０μｍ〜３８０μｍ程度の幅広い波長範囲の紫外線
を吸収できるので、該皮膜を形成することによって、紫
外線による基材の劣化を防止することが可能となる。特
にプラスチックス、有機塗料、紙、木材、繊維等の有機
質基材の表面に塗布することにより、有機質素材の紫外
線による劣化が防止され、黄変、クラック、剥離、白化
等の発生を防ぐことができる。また、皮膜自体が無色透
明であるために、基材の色調を全く変化させることがな
く、しかも皮膜自体が長期間変色しないので、基材の色
調を長期間維持できる。更に、該皮膜は、耐熱性、耐水
性、耐酸性、非汚染性等に優れ、耐傷付性、耐摩耗性等
を向上させることができるので、例えば、プラスチック
スに該皮膜を形成した場合には、表面硬度、耐摩耗性等
が向上して、ガラスの代替として使用することが可能と
なる。

【００３３】更に、該皮膜は、非汚染性であり、有機塗
膜やプラスチックス上に形成することにより、汚染防止
コーティングとして、室外で使用した際の汚れの付着防
止にも有効となる。

【００３４】また、金属の表面にコーティングすること
により、防食性、耐摩耗性、耐傷付性等を向上させるこ
とができる。ガラスにコーティングすることにより、紫
外線の透過を防止して、紫外線非透過性の窓ガラスとし
て使用することも可能となる。

【００３５】以上示したように、本発明の被覆用組成物
によれば、無色透明であって紫外線吸収性に優れた皮膜
を形成できる。しかも形成される皮膜は、防食性、耐熱
性、耐候性、耐紫外線性、耐摩耗性、断熱性、絶縁性、
光学性、耐汚染性、耐傷付性、耐溶剤、耐薬品性等に優
れた性質を有するものとなり、例えば、住宅（内外装
材）、車両（自動車、自転車、バイク、飛行機、列
車）、船舶、電器、土木建築、宇宙関連、ガス、石油、
電力、ガラス、メガネ、タンク、プラント関連、通信関
連等各種の分野に使用して、従来にない性能を有する新
しい商品を提供できる。

【００３６】この様な利用方法の一例として、住宅用外
装材（パネル、屋根材など）の有機塗膜上に、本発明組
成物による皮膜を形成することによって、傷つき防止、
非汚染性、耐水性、撥水性などを付与すると同時に、耐
候性を向上させることが出来、例えば、従来７〜８年程
度の耐久性であったものを、２０〜３０年程度の耐久性
を有するものとすることができる。また、自動車の塗
膜、ビルの外装材、屋外で使用する有機塗膜を形成した
物品等に、本発明組成物による皮膜を形成することによ
って、同様の効果を得ることができる。更に、透明なプ
ラスチック、ガラスなどに皮膜を形成することによっ
て、紫外線の透過防止性を有するガラスとすることがで
き、ヘッドライトなどの照明器用の透明プラスチック、
ガラスなどに適用することもできる。

【００３７】

【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳細に
説明する。

【００３８】実施例１ 粒径約２０ｍμの酸化第二セリウムをｎ−ブタノールに
分散させた酸化第二セリウムゾル（濃度２０重量％）
と、粒径約３０ｍμの酸化亜鉛をｎ−ブタノールと２−
ブトキシエタノールの１：１（重量比）の混合溶剤に分
散させた酸化亜鉛ゾル（濃度２０重量％）を１：１の重
量比で混合して得た混合ゾル５０ｇ、メチルメトキシシ
ランとシリカゾルからなる加水分解縮合物（メチルメト
キシシラン５０ｇ、シリカゾル（イソプロピルアルコー
ル２０％分散液）１０ｇ、イソプロピルアルコール３０
ｇ、水１０ｇ及び酢酸１ｇを、８０℃で３時間反応させ
たもの）（濃度２０％）２００ｇ、及びエタノールアミ
ンアセテート２ｇを混合して、安定な一液性の被覆組成
物を調製した。

【００３９】この組成物を下記表１に示す各基材の表面
に塗布し、８０℃〜２００℃で５分〜２０分間加熱して
０．５〜８μｍ厚の無色透明なセラミックス皮膜を形成
した。

【００４０】

【表１】

【００４１】得られた試料についての物性試験の結果を
下記表２に示す。尚、アクリル塗装板、アクリルウレタ
ン塗装板、ウレタン塗装板、エポキシ塗装板、メラミン
塗装板、及びアルキッド塗装板については、それぞれ、
アルミニウム板、ＡＢＳ樹脂板、スラグ゛セメント板及
び木材を基材として試料を作製したが、基材が異なる場
合にも試験結果は同一であった。

【００４２】物性評価基準 （１） 耐候性：ＱＵＶ試験３０００時間 （２） 耐候性：サンシャインウエザノメーター３００
０時間 （３） 耐塩水噴霧性：ＪＩＳ−Ｚ−２３７１塩水噴霧
試験３０００時間 （４） 耐水性：２５℃水道水浸漬２４０時間 （５） 耐ガソリン性：２５℃ガソリン浸漬２４０時間 （６） 密着性：ＪＩＳ−Ｋ−５４００塗膜の密着性試
験 （７） 硬度：鉛筆硬度 （８） 耐汚染性：泥汚れに対する水洗除去試験 （９） 耐汚染性：マジックインキに対するシンナー洗
い除去試験 （10） 耐薬品性：５％Ｈ₂ＳＯ₄を一滴滴下して２４時
間後の状態 （11） 耐薬品性：３％ＮａＯＨ を一滴滴下して２４
時間後の状態 （12） 耐熱性：基材が変化を起す温度測定。

【００４３】（13） 耐傷付性：スチールウール（Ｎ
ｏ．０００）にて荷重１００ｇ／ｃｍ²で１０回ラビン
グ （14） 耐沸騰水性：沸騰水浸漬２４時間 評価結果基準 （１） 基材及び塗膜に変化なし。 〇 （２） 基材には変化はないが塗膜にわずかに異常あり △ （３） 塗膜には変化はないが基材にわずかに異常あり △ （４） 基材又は塗膜の異常大 × 評価結果

【００４４】

【表２】

【００４５】以上の結果から判るように、本発明の被覆
用組成物によって形成される透明皮膜は、優れた耐候
性、耐薬品性等を有し、撥水性、耐摩耗性等にも優れ、
金属の防錆や、樹脂、紙、木材、セメント板、瓦、陶器
等の各種素材の耐候性、耐水性、撥水性の向上等の効果
を発揮できる。

【００４６】上記した組成物を分光光度計の石英セルに
塗布し、１８０℃で３０分間加熱して３μｍ厚の皮膜を
形成した後、このセルを用いて２００〜５００ｎｍの範
囲の紫外線及び可視光線の透過率を測定した。結果を図
１に示す。尚、皮膜を形成していない状態の石英セルの
透過率の測定結果を図２に示す。図１と図２の比較から
明らかなように、本発明の組成物を用いることによっ
て、紫外線の遮断性に優れた皮膜を形成できることが判
る。またこの皮膜は可視光線の透過性が良好であること
から、ほとんど着色のない透明性に優れたものであるこ
とも判る。

【００４７】実施例２ 粒径約２０ｍμの酸化第二セリウム３０ｇと、粒径約３
０ｍμの酸化亜鉛１０ｇを、水とイソプロピルアルコー
ルを１：２（重量比）の割合で含む混合液中に分散させ
て、酸化第二セリウムと酸化亜鉛の混合ゾル（濃度２０
％）２００ｇを得た。これに、酢酸２ｇを添加して攪拌
し、更に、メチルトリメトキシシラン６０ｇを添加し
て、透明な水系の被覆組成物を調製した。

【００４８】この組成物を用いて、実施例１と同様にし
て形成される被膜の物性試験を行ったところ、実施例１
と同様の結果であった。

【００４９】実施例３ 粒径約２０ｍμの酸化第二セリウムをｎ−ブタノール中
に分散させたゾル（濃度２０％）２５ｇ、粒径約２０ｍ
μの酸化亜鉛をｎ−ブタノールと２−ブトキシエタノー
ルの１：１（重量比）の混合溶剤中に分散させたゾル
（濃度２０％）１２．５ｇ、２０ｍμの粒径シリカゾル
（イソプロピルアルコール２０％分散液）１２．５ｇ、
並びにテトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラ
ン及びジメチルジメトキシシランの加水分解縮合物（テ
トラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン及びジ
メチルジメトキシシランの１：３：１（重量比）の混合
物２５ｇに、イソプロピルアルコール２０ｇ、水５ｇ、
及び酢酸０．５ｇを加えて混合し、８０℃で３時間反応
させたもの）（濃度２０％）１５０ｇを混合して非水系
の被覆組成物を調製した。

【００５０】この組成物を用いて、実施例１と同様にし
て形成される皮膜の物性試験を行ったところ、実施例１
と同様の結果であった。

【００５１】実施例４ メチルトリメトキシシランとシリカゾルの部分加水分解
縮合物（メチルメトキシシラン１００ｇ、シリカゾル
（イソプロピルアルコール２０％分散液）２０ｇ、イソ
プロピルアルコール６０ｇ、水２０ｇ及び酢酸２ｇを８
０℃で３時間反応させたもの）（分子量１５００）２０
０ｇ、粒子径約２０ｍμの酸化第二セリウムをｎ−ブタ
ノール中に分散させたゾル（濃度２０％）３５ｇ、粒径
約２０ｍμの酸化亜鉛をｎ−ブタノールと２−ブトキシ
エタノールの１：１（重量比）の混合溶剤中に分散させ
たゾル（濃度２０％）１５ｇ、及びアクリルシリコーン
樹脂溶液（５０％）３０ｇを混合し、重合触媒としてエ
タノールアミン２ｇ、溶媒としてエチレングリコールモ
ノエチルエーテル２０ｇ、酢酸ブチル２０ｇ、及びイソ
プロピルアルコール２０ｇを混合して透明な非水系の被
覆組成物を調製した。

【００５２】この組成物を用いて、実施例１と同様にし
て形成される皮膜の物性試験を行った。結果を下記表３
に示す。

【００５３】

【表３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明組成物によりセラミック皮膜を形成した
石英セルを用いて、紫外線及び可視光線の透過率を測定
した結果を示すグラフ。

【図２】セラミック皮膜を形成していない石英セルを用
いて、紫外線及び可視光線の透過率を測定した結果を示
すグラフ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ｉ） 一般式 Ｒ² _nＳｉ（ＯＲ¹ ）_4-n
   （式中、Ｒ¹ は水素又は低級アルキル基を示し、Ｒ² は
   低級アルキル基、ビニール基、フルオロプロピル基、γ
   −グリシドキシプロピル基又はγ−（メタ）アクリロキ
   シプロピル基を示し、ｎは０、１又は２である。）で表
   わされるシラノール化合物及びその部分縮合物の少なく
   とも一種、並びに（ii) 酸化亜鉛及び酸化第二セリウム
   を前者：後者（重量比）＝１：０．１〜１：１０の割合
   で含む紫外線吸収成分を含有することを特徴とする紫外
   線吸収性被覆用組成物。
2. 【請求項２】酸化亜鉛及び酸化第二セリウムを、それぞ
   れ単独で含有するゾル又は混合ゾルとして配合する請求
   項１に記載の被覆用組成物。
3. 【請求項３】シラノール化合物及びその部分縮合物の少
   なくとも一種１００重量部に対して、紫外線吸収成分を
   １〜１０００重量部含有することを特徴とする請求項１
   又は２に記載の被覆用組成物。