本発明は、金属アルコキシドの縮合生成物と、オルガノシラン化合物とホウ素化合物とを反応させることによって得られる反応生成物とを含むポリマー組成物に関する。本発明は、このような高分子組成物を用いたコーティング剤、接着剤、ガラス基材および機能性材料を提供する。
テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）等の金属アルコキシドやアミノシラン化合物を含むコーティング剤は古くから知られている。しかしながら、これらのコーティング剤は成膜性が悪く、成膜が困難であった。
また、そのようなコーティング剤の使用によって得られる膜強度（硬度）は、特定の用途にとっては不十分であることが判明するであろう。
例えば、特許文献１には、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）又はその縮合物等の金属アルコキシドとアミノシラン化合物とを含む塗料用樹脂組成物が記載されている。このような金属アルコキシド縮合物を使用することにより、成膜性は向上するものの、得られる膜の硬度については改善の余地があった。特許文献１：
本発明者は、上記課題について鋭意検討した結果、金属アルコキシドとアミノシラン化合物とを含むコーティング剤にホウ酸を添加することにより、成膜性が向上することを見出した。さらに、モノマーとして金属アルコキシドを用いた場合、モノマーを過剰に添加すると成膜性が低下するが、金属アルコキシドの縮合物を用いた場合には還元がほとんど起こらないことがわかった。縮合物を多量に添加しても形成膜硬度が低下する。
本発明は、塗膜形成性に優れ、得られる塗膜に十分な硬度（靭性）を付与することができるコーティング剤の基材として使用できる高分子組成物を提供する。かかる高分子組成物を主成分とするコーティング剤及び接着剤。本発明は、上記高分子組成物を用いた基材、ガラス基材および機能性材料を提供する。
本発明は上記の問題を解決し、以下を提供する。
- 以下を含むポリマー組成物：
- （ｂ）下記式で表されるオルガノシラン化合物を反応させて得られる反応生成物（ｃ）：
R4-n-シ-(OR')n
（式中、Ｒはアミノ基を含む有機基を表す。Ｒ'はメチル基、エチル基又はプロピル基を表す。ｎは１〜３から選ばれる整数である。）と、（ｃ）以下から選択される少なくとも１種のホウ素化合物と、 Hからなるグループ3ボー3そしてB2○3;と
- （ｄ）下記式（ｄ１）及び（ｄ２）からなる群から選択される少なくとも１種の式で表される金属アルコキシドの縮合物：
- （ｂ）下記式で表されるオルガノシラン化合物を反応させて得られる反応生成物（ｃ）：
(ここで、R1Ｒは独立して、一部が水素であってもよいアルキル基を表す。1互いに同一であっても異なっていてもよい。 ｍは２〜２０から選択される整数である。 ＭはＳｉ、Ｔｉ、Ｚｒからなる群より選択される少なくとも１種の金属を表す。）
本発明はまた、上記高分子組成物と合成樹脂とを含む高分子組成物に関する。
本発明はさらに、形状が繊維状または粒状である上記のポリマー組成物に関する。また、本発明は、上記高分子組成物を主成分として含有するコーティング剤または接着剤に関する。さらに、本発明は、上記高分子組成物、コーティング剤または接着剤を無機または有機基材上にコーティングして得られる機能性材料に関する。本発明は、上記高分子組成物または機能性材料から得られるガラス基材にも関する。
また、本発明は、上記繊維状または粒状の高分子組成物または機能性材料を１０００℃以下の温度で焼成して得られる基材またはガラス基材に関する。
本発明により得られる高分子材料及び高分子組成物は、優れた成膜性と十分な硬度を有するコーティング剤や接着剤としてセラミックスやガラス製品に適用することができる。
また、上記組成物は、合成樹脂を添加して樹脂ハードコート剤として使用することもできる。
（ａ）成分（オルガノシラン化合物）と（ｂ）成分（ホウ素化合物）を混合すると、反応して透明で粘稠な液体となり、数分から数十分で固化する。これは、ホウ素化合物が（ａ）成分中のアミノ基を介して架橋剤として作用し、これらの成分が重合し、粘稠な液体となり固化するものと考えられる。 （ａ）成分は液体である。本発明においては、（ａ）成分と（ｂ）成分とを反応させる際に水を使用しない。
（ａ）成分は、下記式で表されるアミノ基を有するシラン化合物である。
R4-n-シ-(OR')n
（式中、Ｒはアミノ基を含む有機基を表す。Ｒ'はメチル基、エチル基又はプロピル基を表す。ｎは１〜３から選ばれる整数である。）
ここで、Ｒはアミノ基を含む有機基を表し、例えば、モノアミノメチル、ジアミノメチル、トリアミノメチル、モノアミノエチル、ジアミノエチル、トリアミノエチル、テトラアミノエチル、モノアミノプロピル、ジアミノプロピル、トリアミノプロピル、テトラアミノプロピル、モノアミノブチル、ジアミノブチル、トリアミノブチル、テトラアミノブチル基や、上記よりも炭素数の多いアルキル基やアリール基を有する有機基が挙げられる。これらの有機基のうち、γ－アミノプロピル、アミノエチルおよびアミノプロピルが特に好ましく、γ－アミノプロピルが最も好ましい。
（ａ）成分の一般式中のＲ'はメチル基、エチル基、プロピル基を表し、メチル基、エチル基が好ましい。
（ａ）成分の式中のｎは１〜３から選ばれる整数であり、２または３が好ましく、３が最も好ましい。
したがって、（ａ）成分としては、γ－アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ－β－（アミノエチル）－γ－アミノプロピルトリメトキシシランが特に好ましい。
（ｂ）成分は、Ｈからなる群から選択される少なくとも１種のホウ素化合物である。3ボー3そしてB2○3。成分（ｂ）はＨであることが好ましい。3ボー3。
（ａ）成分と（ｂ）成分の反応における使用量は任意に決定できるが、（ｂ）成分が０．０２モル以上、より好ましくは０．０２～８モルとなるように調整することが好ましい。 （ａ）成分１モルに対して、０．０２〜５モルがさらに好ましく、０．２〜５モルがさらに好ましい。
（ｂ）成分の量が（ａ）成分１モルに対して０．０２モル未満であると、固化に要する時間が長くなったり、十分に固化しない場合がある。 （ｂ）成分の量が８モルを超えると、（ｂ）成分が（ａ）成分に溶解せずに残る場合がある。
本発明の重合性組成物の（ａ）成分と（ｂ）成分の混合条件（温度、混合時間、混合方法等）は適宜選択することができる。通常の室温では透明で粘稠な液体となり、数分から数十分で固化します。固化に要する時間、得られる反応生成物（ｃ）の粘度、剛性は、反応に使用するホウ素化合物の割合によって異なる。
ホウ素化合物（ｂ）は、炭素数１〜７のアルコールにホウ素化合物を溶解させたアルコール溶液として提供されることが好ましい。炭素数１〜７のアルコールとしては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、各種プロピルアルコール、各種ブチルアルコール、グリセリン等が挙げられ、中でもメチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコールが好ましい。このようなアルコール溶液を用いると、（ａ）成分への（ｂ）成分の溶解時間を短縮することができる。アルコール中のホウ素化合物の濃度が高いほど、溶液の取り扱いには好ましい。
上記反応生成物は、（ａ）成分と（ｂ）成分とを水による加水分解工程を経ずに反応させて得られる反応生成物であることが好ましい。
本発明の高分子組成物は、上記の（ａ）成分と（ｂ）成分とを反応させて得られる反応生成物（ｃ）に加えて、少なくとも下記で表される金属アルコキシドの縮合生成物（ｄ）を含有する。次の式 (d1) および (d2) のいずれか:
(ここで、R1Ｒは独立して、一部が水素であってもよいアルキル基を表す。1互いに同一であっても異なっていてもよい。 ｍは２〜２０から選択される整数である。 ＭはＳｉ、Ｔｉ、Ｚｒからなる群より選ばれる少なくとも１種の金属を表す。
（ｄ）成分は、（ａ）成分と（ｂ）成分との反応中または反応後に添加される。成分（ｄ）の添加は、製品の硬度を高めると同時に、その電気的および化学的特性を改善するのに役立つ。また、（ｄ）成分の添加により粘稠な液体となるため、繊維やフィルムなどに加工することもできる。
（ｄ）成分の金属アルコキシド縮合物の添加量は、（ａ）成分１モルに対し、金属アルコキシドモノマーの重量換算で２〜５０モルが好ましく、４モル以上がより好ましい。 （ｄ）成分の配合量が多すぎると、製品の硬度が低下する傾向がある。一方、（ｄ）成分の量が少なすぎると、Ｓｉの含有量が少ないため、製品の硬度が低下したり、化学的耐久性に問題が生じる場合がある。
R1（ｄ）成分の式中、Ｒは独立して、一部が水素原子であってもよいアルキル基を表し、Ｒは、1互いに同一であっても異なっていてもよい。具体的には、R1Ｒはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、またはこれらの炭素数以上のアルキル基であり、メチル基、エチル基が好ましい。
（ｄ）成分の式中のｍは２〜２０から選ばれる整数であり、３〜１０が好ましく、５が最も好ましい。
（ｄ）成分の式中のＭは、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属を表し、中でもＳｉ、Ｔｉが好ましく、Ｓｉが最も好ましい。
（ｄ）成分を構成する金属アルコキシド単量体単位としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリプロポキシシラン、ブチルトリブトキシシラン、テトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトラプロポキシチタン、テトラブトキシチタン、メチルトリメトキシチタン、エチルトリエトキシチタン、プロピルトリプロキシチタン、ブチルトリブトキシチタン、テトラメトキシジルコニウム、テトラエトキシジルコニウム、テトラプロポキシジルコニウム、テトラブトキシジルコニウム、メチルトリメトキシジルコニウム、エチルトリエトキシジルコニウム、プロピルトリプロポキシジルコニウムおよびブチルトリブトキシジルコニウム。
（ｄ）成分が上記式（ｄ１）で表される場合、テトラエトキシシランの縮合物（５量体）またはテトラメトキシシランの縮合物（５量体）であることが好ましい。 （ｄ）成分が上記式（ｄ２）で表される場合、エチルトリエトキシシランの縮合物（５量体）またはメチルトリメトキシシランの縮合物（５量体）であることが好ましい。
本発明の重合性組成物には、（ｄ）成分以外に金属アルコキシドモノマーを含有してもよい。金属アルコキシドモノマーは、（ｄ）成分の縮合物に比べて粘度が低いため、金属アルコキシドモノマーを配合すると、得られる重合組成物の基材への密着性が向上する利点があるが、注意が必要である。金属アルコキシドモノマーの含有量が、例えば（ｄ）成分の含有量以上に多くなると、塗膜を厚くした際の成膜性が低下する場合がある。
金属アルコキシドモノマーの使用量は、（ａ）成分１モルに対して、１０モル以下が好ましく、０．１〜５モルがより好ましい。金属アルコキシドモノマーの量が０．１モル未満であると、目的とする添加効果が得られにくい場合がある。金属アルコキシドモノマーの量が５モルを超えると、得られる組成物が白濁する場合がある。
金属アルコキシドモノマーにおける金属としては、特に限定されないが、例えば、Ｓｉ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｇｅ、Ｂ、Ｎａ、Ｇａ、Ｃｅ、Ｖ、Ｔａ、Ｐ、Ｓｂなどが挙げられる。 Ｓｉ、ＴｉおよびＺｒが好ましく、この成分は液体であることが好ましいため、ＳｉおよびＴｉが特に好ましい。金属アルコキシドモノマーにおけるアルコキシド（アルコキシル基）としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等の上記より炭素数の多いアルコキシル基が挙げられる。これらのアルコキシル基のうち、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシが好ましく、メトキシ、エトキシが特に好ましい。より好ましい金属アルコキシドモノマーとしては、（ｄ）成分のモノマー単位と同様であり、さらに好ましくはテトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシランである。
本発明の高分子組成物は、さらに合成樹脂および／またはジオール系化合物（成分（ｅ））を含有してもよい。 （ｅ）成分は、（ｄ）成分に加えて、（ａ）成分と（ｂ）成分との反応中または反応後に添加してもよい。 （ｅ）成分を添加することにより、得られる反応生成物に耐クラック性が付与され、樹脂ハードコート剤として使用することが可能となる。
本発明において、（ｅ）成分として使用できる合成樹脂としては、特に制限はなく、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、紫外線硬化性樹脂等が挙げられる。具体的には、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アミノ樹脂、ウレタン樹脂、フラン樹脂、シリコーン樹脂等の幅広い重合度（分子量）の合成樹脂を使用することができる。これらの樹脂の改良版。これらの合成樹脂の中でも、エポキシ樹脂、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、エポキシアクリレート、シリコーン樹脂、ビニルエステル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコール等が好ましい。
また、本発明においては、（ｅ）成分として使用できるジオール系化合物も特に限定されるものではない。例えば、ポリカプトラクトンジオール、１，６－ヘキサンジオール、ポリカーボネートジオール、ポリエステルジオール等を使用することができ、特にポリエステルジオールが好ましい。
（ｅ）成分の使用量は、組成物全量に対して５０重量％以下が好ましく、１〜４０重量％がより好ましい。 （ｅ）成分が１重量％未満であると、前述したように（ｅ）成分の添加効果が得られにくくなる場合がある。 （ｅ）成分が４０重量％を超えると、樹脂硬化剤の添加が必要となり、高い硬度が得られない場合がある。
本発明の重合性組成物に（ｅ）成分を含有させる場合には、（ｄ）成分である金属アルコキシド縮合物の含有量を抑えることが好ましい。 （ｅ）成分を含有し、（ｄ）成分の含有量が多いと、本発明の重合体組成物を得るために必要な硬化時間が長くなる傾向にあり、湿気硬化時間が長くなるという問題が生じる。この場合、（ｄ）成分の添加量は、具体的には、（ａ）成分１モルに対して、金属アルコキシドモノマーの重量換算で２〜２０モルであることが好ましい。
本発明の重合性組成物を繊維化することにより、耐熱性、耐薬品性に優れた不織布を得ることができる。繊維を形成するには、溶融紡糸、遠心分離およびエレクトロスピニングなどの方法を使用することができる。
本発明の高分子組成物を造粒することにより、無機充填剤として利用することができる。造粒は、例えば、高分子組成物を球状にしてスプレーにより固化させる方法や、スピンコートにより薄膜を形成し、粉砕する方法等により行うことができる。
本発明の繊維状または粒状高分子組成物を１０００℃以下の温度で焼成して得られる基材は、焼成により高密度化することができ、無機フィラーとして利用することができる。特に、重合性組成物を粒状で焼成することにより、Ｓｉ含有量を高めることができる。
本発明の高分子組成物には、上記成分以外に、着色剤、防カビ剤、光触媒剤、防錆剤、防食剤、防藻剤、撥水剤、導電剤、熱線吸収剤、熱線反射剤等の必要な物質を配合してもよい。組成物の使用目的に応じて材質等を適宜選択することができる。
本発明の高分子組成物を主成分として基材に含有させることにより、コーティング剤や接着剤を得ることができる。
機能性材料は、本発明の高分子組成物、コーティング剤、接着剤などを無機または有機基材にコーティングすることにより得ることができる。無機または有機基材としては、木材、石材、プラスチック、繊維製品などの様々な材料を使用することができる。このように、本発明の高分子組成物を無機または有機基材にコーティングすることにより、帯電防止効果、酸素および水蒸気のバリア効果、キズシール効果を発現させることができる。特に、本発明の高分子組成物を液状またはシロップ状の状態でガラスクロス等の布帛上に塗布することにより、容易に充填布帛や耐熱布帛を得ることができる。本発明の高分子組成物は、粘度が１ポイズ以下であっても塗料に適用することができるため、基材に含浸させることにより、基材本来の特性を維持したまま改質することができる。特性はそのままです。
また、本発明の高分子組成物に光触媒を含有させてなるバインダーは、通常の有機バインダーに比べて経時分解しにくい。また、本発明の高分子組成物を基材に塗布することにより、基材の表面に耐熱性及び電気絶縁性が付与される。
さらに、アルミナ、シリカ、ガラス粉末等の無機粉末を添加することにより、1000℃以上の高温下でも適用可能であり、常温でも高い接着力を示す高品位な無機接着剤が得られる。同様に、金属粉末や金属イオンを添加することにより、導電性塗料や導電性接着剤を得ることができる。製剤を着色したい場合には、金属イオン、有機色素、有機蛍光剤などを添加することができる。これにより、有機蛍光剤の変色を大幅に軽減することができます。また、衛生材料として利用する場合には、無機または有機の抗菌剤や防カビ剤を添加することもできる。
また、本発明の高分子組成物をガラス繊維クロスやガラスクロスなどの基材にコーティングして得られる機能性材料を１０００℃以下で焼成することにより、無機被膜を有するガラス基材を得ることができる。
本発明に従って提供されるコーティング剤は、光表示材料およびデバイスのハードコーティングに有用である。例えば、液晶デバイス（AG・ARフィルム、TACフィルム、偏光フィルム、セパレートフィルム、透明電極、カラーフィルター、配向膜、位相差フィルム、プラズマシート、拡散板、光導電膜等）のハードコートに有用です。プレート、反射板など）およびプラズマディスプレイシステムの PC および PP コートのハードコーティングに使用されます。
本発明の高分子組成物は、無機材料（Ｓｉ）の骨格を有しており、有機材料（有機材料）からなる接着剤に比べて分解劣化しにくいため、光触媒用接着剤としても使用できる。炭素骨格）。
本発明の高分子組成物は、さらに近赤外線遮断材（（ｃ１）成分）を含有することができる。このような近赤外線遮断材料の例としては、導電性金属酸化物および／または近赤外線吸収顔料が挙げられる。 （ｃ１）成分を配合することにより、近赤外線をカットすることができる。
（ｃ１）成分として使用できる導電性金属酸化物としては、特に限定されないが、例えば、１０〜１００μｍが挙げられる。例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂから選ばれる少なくとも１種の金属の酸化物を用いることができ、好ましくはＩＴＯ（酸化インジウムスズ）およびＡＴＯからなる群から選ばれる少なくとも１種の酸化物（酸化アンチモンスズ）。
光を透過する材料としては、可視光の反射や吸収がなく、光の散乱を抑制できることが必須である。したがって、光の散乱を最小限に抑えるためには、光の波長の１／２、すなわち平均２００ｎｍ以下の大きさの超微粒子からなる材料であることが好ましい。
塗料組成物から得られる膜の透明性は、膜のヘイズ（全透過光に対する散乱光成分の割合）によって判断される。ヘイズが２％を超えるとフィルムに白濁感が生じるため、フィルムに透明性を持たせるためにはヘイズを２％以下に抑えることが好ましい。ヘイズ２％以下を達成するために屈折率２付近のＩＴＯやＡＴＯの超微粒子を使用する場合、平均粒径１００ｎｍ以下で分散させて使用することが好ましい。ただし、平均粒子径を小さくしすぎると、透明性は向上するものの、フィルムの近赤外線遮蔽能力が低下する場合があるため、上記の近赤外線遮蔽能力を得るには好ましくない。超微粒子をある程度以上分散させると、平均粒子径が１０ｎｍ以下になることが好ましくない。したがって、透明性と近赤外線遮断能とのバランスを考慮すると、平均粒子径を適切な範囲に制御することが好ましい。
（ｃ１）成分の導電性金属酸化物の使用量は特に限定されないが、１００重量部に対して０．５〜５０重量部が好ましく、１〜２０重量部がより好ましく、２〜１０重量部がさらに好ましい。成分（ａ）と成分（ｂ）を反応させることによって得られる反応生成物を含むポリマー組成物の重量部。
（ｃ１）成分の近赤外線吸収顔料としては、近赤外線吸収能を有するものであれば特に限定されない。例えば、アゾ系、アルミニウム系、アントラキノン系、シアニン系、ジイモニウム系、ジオール金属錯体系、ノスクアリリウム系、フタロシアニン等から選ばれる少なくとも１種の近赤外線吸収顔料を用いることができる。ベースの近赤外線吸収顔料。これらの近赤外線吸収顔料の中でも、ジイモニウム系顔料、フタロシアニン系顔料が好ましい。このような近赤外線吸収顔料の代表例としては、［ビス（４－ｔ－ブチル－１，２－ジチオフェノラート）銅テトラ－ｎ－ブチルアンモニウム］（ＢＢＴ、住友精密化学社製）、１，１、 ５，５−テトラキス［４−（ジエチルアミノ）フェニル］−１，４−ペンタジエン−３−イリウム−Ｐ−トルエンスルホネート（昭和電工社製カレンズＩＲ−Ｔ）、フタロシアニン化合物（山本社製ＴＫＲ−２０４０）化学工業株式会社）
（ｃ１）成分の近赤外線吸収顔料が低級アルコール、エーテル等の溶剤に可溶な顔料である場合には、以下の方法により溶液として本発明の塗料組成物に配合することができる。このような溶媒に顔料を溶解する。このような溶剤に不溶な顔料の場合には、顔料を顆粒等の形態のまま塗料組成物中に配合してもよい。 （ｃ１）成分の近赤外線吸収顔料をこのような顆粒状で含有する場合には、（ｃ１）成分の導電性金属酸化物と同じ平均粒径を有する顆粒を使用することが好ましい。
（ｃ１）成分の近赤外線吸収顔料の使用量は特に限定されないが、溶液として使用する場合、０．０１重量部以上が好ましく、０．１～２重量部がより好ましい。成分（ａ）と成分（ｂ）とを反応させて得られる反応生成物を含む重合体組成物１００重量部に対して、５０重量部、さらに好ましくは０．２〜２５重量部、特に０．５〜１５重量部である。 。 （ｃ１）成分の近赤外線吸収顔料を顆粒等の固形状で使用する場合、その使用量は０．１～５０重量部が好ましく、０．５～２５重量部がより好ましく、１～１５重量部がさらに好ましい。成分（ａ）と成分（ｂ）とを反応させることによって得られる反応生成物を含有するポリマー組成物１００重量部当たりの重量部である。
（ｃ１）成分として、導電性金属酸化物と近赤外線吸収顔料とを併用することもできる。
（ｃ１）成分を含む本発明の高分子組成物は、ゾルゲル法において必須である加水分解等の煩雑な工程を必要とせず、また、長時間を要することなく製造することができる。また、耐候性が高く、透明性等の光学特性やハードコート性にも優れた近赤外線遮断塗料組成物を製造することができる。得られたコーティング組成物は、ガラス、セラミック、透明プラスチック製品に塗布できます。
本発明の重合性組成物は、上記（ｃ１）成分に代えて、または上記（ｃ１）成分に加えて、防錆機能付与剤（防錆剤）（（ｃ２）成分および／または（ｃ３）成分）を含有してもよい。
本発明の重合体組成物には、防錆機能付与剤（防錆剤）を配合することにより防錆機能が付与される。
さらに、（ｃ２）成分として、イミダゾール系窒素複素環化合物、トリアゾール系窒素複素環化合物、テトラゾール系窒素複素環化合物、ピラゾール系窒素複素環化合物、およびこれらの化合物の塩。
（ｃ２）成分としては、例えば、２−メチル−４，５−ジベンジルイミダゾール、２−メチル−４−（４−クロロフェニルメチル）イミダゾール、２−フェニル−４−（４−メチルフェニルメチル）イミダゾール等が挙げられる。 、3-ヒドロキシ-1,2,4-トリアゾール、3-メルカプト-1,2,4-トリアゾール、3-アミノ-1,2,4-トリアゾール、3,5-ピラゾール、3-メチル-5-ヒドロキシピラゾール、4-アミノピラゾール、5-フェニル-1,2,3,4-テトラゾール、1-(3-アミノフェニル)-1,2,3,4-テトラゾール、1-(4-ヒドロキシフェニル)-1,2,3 、４－テトラゾール、およびこれらの化合物の塩。これらの化合物および塩は、単独で使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。
３−アミノ−１，２，４−トリアゾールおよび２−フェニル−４−（４−メチルフェニルメチル）イミダゾールが成分（ｃ２）として使用するのに好ましい。
（ｃ２）成分の配合量は、本発明の重合性組成物中、好ましくは１〜５０重量％、より好ましくは５〜３０重量％である。防錆性能は組成物中の防錆剤の濃度に依存するが、（ｃ２）成分の配合量が１重量％未満では期待される防錆効果が十分に得られない。また、（ｃ２）成分の含有量が５０重量％を超えると防錆性能が飽和するため、（ｃ２）成分を５０重量％を超えて添加することは経済的に好ましくない。
本発明の組成物には、（ｃ３）成分としてイミダゾールシラン化合物を含有することができる。 （ｃ３）成分としては、例えば、下記一般式（１）で表されるイミダゾールシラン化合物、その酸誘導体、塩誘導体、あるいはこれらの２種以上の混合物を用いることができる。
(ここで、たとえば R1、R2とR3は、それぞれ独立に、水素、ビニル基、炭素数１〜２０のアルキル基、ベンジル基、フェニル基、またはそれらから誘導される基を表す。 R2とR3結合して芳香環を形成することもある。 R4とR5は独立して炭素数１〜２０のアルキル基を表す。 N-Si 結合は有機基を表します。 n は 0 ～ 3 の数字です。)
上記式（１）で表されるイミダゾールシラン化合物のより具体的な例としては、下記式（２）、（３）、（４）、（５）、（６）で表されるものが挙げられる。
（上記式（２）、（３）において、例えば、Ｒ1、R2とR3Ｒは独立して水素、ビニル基、炭素数１〜２０のアルキル基、ベンジル基、フェニル基またはそれらから誘導される基を表す。2とR3結合して芳香環を形成することもある。できればR1Ｒは水素、炭素数１〜２０のアルキル基、ベンジル基、フェニル基またはそれらから誘導される基を表し、好ましくはＲである。2は水素、ビニル基、炭素数１〜５のアルキル基、ベンジル基、フェニル基またはそれらから誘導される基を表す。 R4とR5は独立して炭素数１〜５、好ましくは炭素数１〜３のアルキル基等を表す。 ｍは０〜１０の数であり、例えば３が好ましい。 ｎは、式（２）においては０〜３の数であり、式（３）においては１〜３の数である。）
（上記式（４）、（５）において、例えばＲ1は水素または炭素数１〜２０のアルキル基を表す。 R2は水素、ビニル基または炭素数１〜５のアルキル基を表す。 R3は水素、ビニル基または炭素数１〜２０のアルキル基を表し、好ましくは水素である。 R2とR3結合して芳香環を形成することもある。 R4、R5、R6とR7は独立して炭素数１〜３のアルキル基を表す。 ｈは１〜３の整数を表す。 ｌ、ｋはそれぞれ独立に１〜５の整数を表す。 ｎは式（４）では０〜３の数を表し、式（５）では１〜３の数を表す。）
（式（６）において、例えば、Ｒ1は水素または炭素数１〜２０のアルキル基を表す。 R2は水素、ビニル基または炭素数１〜５のアルキル基を表す。とR5は炭素数１〜５、好ましくは炭素数１〜３のアルキル基を表す。）
（ｃ３）成分としては、下記式（７）で表されるイミダゾールシラン化合物、その酸誘導体、塩誘導体、あるいはこれらの２種以上の混合物が挙げられる。
（式（７）において、例えば、Ｒ1、R2とR3は独立して水素、ビニル基、炭素数１〜２０のアルキル基、ベンジル基、フェニル基またはそれらから誘導される基を表す。 R2とR3結合して芳香環を形成することもある。できればR1Ｒは水素、炭素数１〜２０のアルキル基、ベンジル基、フェニル基またはそれらから誘導される基を表し、好ましくはＲである。2Ｒは水素、ビニル基、炭素数１〜５のアルキル基、ベンジル基、フェニル基またはそれらから誘導される基を表し、好ましくはＲである。3水素を表す。 R4とR5は独立してＣ１〜Ｃ５、好ましくはＣ１〜Ｃ３のアルキル基を表す。 ｍは１〜１０の数であり、３が好ましい。 n は 1 ～ 3 の数字です。)
上記一般式（２）、（３）、（６）、（７）で表される（ｃ３）成分のイミダゾールシラン化合物は、例えば、特定のイミダゾール化合物と特定のグリシドキシシラン化合物とを反応させることにより製造することができる。このような特定のイミダゾール化合物としては、特に限定されないが、例えば、イミダゾール、２−置換イミダゾール、４−置換イミダゾール、５−置換イミダゾール、２，４−置換ジイミダゾール、４，５−置換ジイミダゾール、４，５−置換ジイミダゾール等が挙げられる。 、および2,4,5-置換トリイミダゾール。中でも、イミダゾール、２−アルキルイミダゾール、２，４−ジアルキルイミダゾール、４−ビニルイミダゾールが代表的な化合物として挙げられる。その好ましい例はイミダゾールである。 ２−メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、２−プロピルイミダゾール、２−ブチルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾール等の２−アルキルイミダゾール類； ２，４−ジメチルイミダゾール、２−メチル−４−エチルイミダゾール、２−メチル−４−プロピルイミダゾール、２−メチル−４−ブチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２，４−ジエチルイミダゾールなどの２，４−ジアルキルイミダゾール類、2-エチル-4-プロピルイミダゾール、2-エチル-4-ブチルイミダゾール、2-プロピル-4-メチルイミダゾール、2-プロピル-4-エチルイミダゾール、2,4-ジプロピルイミダゾール、2-プロピル-4-ブチルイミダゾール、2-ブチル-4-メチルイミダゾール、2-ブチル-4-エチルイミダゾール、2-ブチル-4-プロピルイミダゾール、および2,4-ジブチルイミダゾール;そして4-ビニルイミダゾール。より好ましい例は、イミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、および４−ビニルイミダゾールである。 ２，４−置換ジイミダゾールおよび２，４，５−置換トリイミダゾールの例としては、２−メチル−４，５−ジベンジルイミダゾール、２−メチル−４−（４−クロロフェニルメチル）イミダゾール、および２−フェニル−４−（４ -メチルフェニルメチルイミダゾール。
（ｃ３）成分のイミダゾールシラン化合物を製造するために特定のイミダゾール化合物と反応させることができる上記特定のグリシドキシシラン化合物は特に限定されない。このようなグリシドキシシラン化合物としては、例えば、３−グリシドキシアルキルトリアルコキシシラン、３−グリシドキシアルキルジアルコキシアルキルシラン、３−グリシドキシアルキルアルコキシジアルキルシラン、３−グリシドキシアルキルトリアルキルシランなどが挙げられる。これらの化合物の中でも、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トリエトキシシラン等の３−グリシドキシプロピルトリアルコキシシランが好ましい。 ３−グリシドキシプロピルジメトキシメチルシラン等の３−グリシドキシプロピルジアルコキシアルキルシラン； ３−グリシドキシプロピルエトキシジメチルシラン等の３−グリシドキシプロピルアルコキシジアルキルシラン； ３−グリシドキシプロピルトリメチルシラン、３−グリシドキシプロピルトリエチルシラン、３−グリシドキシプロピルトリプロピルシラン等の３−グリシドキシプロピルトリアルキルシラン類。
上記式（４）及び（５）で表される（ｃ３）成分のイミダゾールシラン化合物は、特定のイミダゾール化合物、特定のグリシドキシシラン化合物及び特定のイソシアナトシラン化合物を反応させることにより製造することができる。このような特定イミダゾール化合物および特定グリシドキシシラン化合物としては、前述したものと同様のものを挙げることができる。具体的なイソシアナトシラン化合物としては、イソシアナトアルキルジアルコキシアルキルシラン、イソシアナトアルキルアルコキシジアルキルシラン、イソシアナトアルキルトリアルコキシシラン、イソシアナトアルキルトリアルキルシランなどが挙げられる。これらの化合物の中で、例えば、３−イソシアナトプロピルトリエトキシシランなどのイソシアナトプロピルジアルコキシアルキルシランが好ましい。イソシアナトプロピルアルコキシジアルキルシラン；イソシアナトプロピルトリアルコキシシラン；イソシアナトプロピルトリアルキルシラン。
また、（ｃ３）成分の候補化合物としては、Ｎ−｛３−（トリエトキシシリル）プロピル｝−４，５−ジヒドロイミダゾール等も挙げられる。
（ｃ３）成分の式（１）や式（７）等で表されるイミダゾールシラン化合物の酸及び塩の誘導体としては、有機又は無機の酸誘導体が挙げられ、カルボン酸等が挙げられる。有機酸の例として挙げられるもの。
（ｃ３）成分は、本発明の重合性組成物中に３〜５０重量％含有することが好ましく、５〜２０重量％含有することがより好ましい。組成物の防錆性能は、組成物中の防錆剤の濃度に依存するが、（ｃ３）成分の含有量が１重量％未満では、所期の防錆効果が得られにくい場合がある。また、（ｃ３）成分の添加量が５０重量％を超えると、防錆能力が飽和し経済的に好ましくない。
また、本発明は、水溶性アミンスルホン酸ポリマーを含む酸性水溶液で金属表面を洗浄し、洗浄後の金属表面に、上記成分（ｃ２）を含む高分子組成物をコーティングすることを特徴とする金属表面処理方法を提供することができる。 ）および／または成分（ｃ３）。
この金属表面処理方法は、被処理金属表面を水溶性アミンスルホン酸ポリマーを含む酸性水溶液で洗浄する防錆前処理工程と、洗浄された金属表面を洗浄する本防錆処理工程とからなる防錆処理である。上述のポリマー組成物でコーティングされる。
上記金属の表面処理方法に用いられる金属としては、例えば、鉄、鋳鉄、炭素鋼、ステンレス鋼等の鉄、その合金、その他の金属が挙げられる。銅および真鍮や白銅などの合金。亜鉛およびその合金。アルミニウムおよびその合金。マグネシウムとその合金。ニッケルおよびその合金。クロムおよびその合金。及びこれらの金属からなる金属製品。
上記金属表面処理方法に用いられる水溶性アミンスルホン酸ポリマーとしては、ポリアミンスルホン、炭酸ジアリルアミン・二酸化硫黄共重合体、酢酸ジアリルアミン・二酸化硫黄共重合体、ジアリルジメチルアンモニウムクロリド・マレイン酸・硫黄から選ばれる少なくとも１種の化合物が挙げられる。二酸化物ターポリマー。
これらの水溶性アミンスルホン酸ポリマーの分子量やモノマー組成などの物理的および化学的特性は定義されていません。例えば、これらのポリマーの重量平均分子量は、２，０００から１００，０００の範囲であり得る。
水溶性アミンスルホン酸ポリマーを含む酸性水溶液を調製する手段も特に限定されない。このような溶液は、例えば、水溶性アミンスルホン酸ポリマーを水、または塩酸、硫酸、混酸などの酸に溶解することにより調製することができる。酸性水溶液中の水溶性アミンスルホン酸ポリマーの濃度は、特に限定されないが、例えば、１〜５０重量％が好ましく、１〜１０重量％がより好ましい。酸性水溶液中の水溶性アミンスルホン酸ポリマーの濃度が１重量％未満であると、所望の金属表面の防錆効果が得られにくい場合がある。上記溶液中のポリマー濃度が５０重量％を超えると経済的に不利となる。
上記処理方法において、金属表面を酸性水溶液で洗浄する手段は特に限定されないが、例えば、特定の金属からなる箔、板、製品部品を酸性水溶液に浸漬する方法等を用いることができる。または酸性水溶液を噴霧する。この金属表面の洗浄工程（酸洗浄工程）により、金属表面のスケールや酸化皮膜を除去し、表面を活性化することができる。また、この工程により、水溶性アミンスルホン酸ポリマー中のアミノ基と二酸化硫黄が微分極化した金属表面に析出し、金属表面に防食皮膜が形成され、酸腐食の抑制に寄与する。
上記処理工程において、上記金属表面洗浄工程（酸洗浄工程）により洗浄された金属表面に、本発明の重合性組成物を塗布する工程は、防錆処理を行う工程であり、その手段は特に限定されないが、例えば、スプレーや刷毛塗りにより金属表面に高分子組成物を塗布したり、高分子組成物の液体やその溶液に浸漬したりする方法が挙げられる。塗布温度は特に限定されないが、例えば室温〜１００℃の温度で塗布することができる。コーティングの後に乾燥を行ってもよい。乾燥温度は特に限定されないが、例えば室温〜２００℃が乾燥に適した温度といえる。乾燥時間についても特に規定はないが、防錆皮膜まで乾燥させる場合には、数分から数十分程度の短時間で乾燥が完了する場合もあるのが乾燥時間の目安であることに留意されたい。タックフリーになります。塗布厚も特に規定されないが、例えば、高分子組成物の濃度を変化させて塗布操作を行うことにより、数μｍ〜数十μｍの厚みの塗膜を形成することが可能であり、これによっても可能である。必要なコーティングの機能と性能を引き出すために、コーティングの厚さの範囲を決定します。
さらに、水溶液アミンスルホン酸系重合体を含む酸性溶液で洗浄した金属表面（すなわち、防錆前処理工程において活性化処理を施した金属表面）に、（ｃ２）成分および／または成分を含む重合体組成物をコーティングすることにより、 （ｃ３）成分により、アミノ基、二酸化硫黄、エステル官能基、ＳｉＯ結合、ＢＯ結合等の作用により鉛筆硬度９Ｈレベル、はんだ耐熱性２６０℃を付与することができる。 、200℃までの耐酸化性を有し、防錆処理後の加飾塗膜との密着性を高めることも可能になりました。この皮膜の性能は、表面硬度、金属への密着性、耐食性においてクロメート処理に匹敵し、クロメート処理を代替する表面皮膜が可能です。
また、（ｃ２）成分及び／又は（ｃ３）成分を含有することにより、煩雑な工程を経ることなく、耐候性が高く、透明性等の光学特性に優れ、ハードコート性及び防錆性にも優れた重合体組成物を得ることができる。ゾルゲル法で必要な加水分解など。また、（ｃ２）成分及び／又は（ｃ３）成分を含む高分子組成物又は防錆塗料組成物は、ガラス、セラミックス、金属、プラスチック等に適用することができる。
上記金属表面処理方法によれば、水溶性アミンスルホン酸ポリマーを配合した酸性溶液で金属表面を洗浄する前防錆処理工程において、表面活性化と耐食性の両方の要求を満足させることができる。酸腐食防止剤との併用により、上記重合組成物中のホウケイ酸塩マトリックスの作用による耐熱性、耐酸化性の向上、塗膜表面の鉛筆硬度の向上、塗膜表面の鉛筆硬度の向上、耐酸化性の向上等の効果を奏することができる。 （ｃ２）成分の窒素複素環化合物及び／又は（ｃ３）成分のイミダゾールシラン化合物が修飾一体化した防錆力による耐食性、アミノ基や二酸化硫黄の作用による防錆皮膜と金属との密着性の向上防錆塗膜の官能基と塗料の密着性を向上させます。したがって、この金属表面処理は、マグネシウムおよびその合金の表面硬度および耐食性の向上、銅およびその合金の表面硬度の向上、はんだ耐熱性および耐酸化性の向上、銅およびその合金の表面硬度の向上など、優れた機能と能力を発揮します。装飾コーティングを施した金属製品の耐摩耗性。また、このように機能・性能が向上した本発明の重合体組成物を用いた金属表面処理方法は、クロメート処理と同等の機能・性能を得ることができるため、金属表面処理方法の代替として実用上工業的な利点を有する。環境保護の観点からクロメート処理を行っております。
本発明の重合性組成物は、上記（ｃ１）〜（ｃ３）成分に代えて、またはこれに加えて、さらに導電性付与剤（導電材）（（ｃ４）成分）を含有することができる。
本発明の高分子組成物は、（ｃ４）成分を配合することにより導電性を付与される。
成分（ｃ４）は、カーボンナノチューブおよび高分子有機半導体からなる群から選択される少なくとも１種の物質であり得る。
（ｃ４）成分のカーボンナノチューブは、高強度、良好な電気・熱伝導性、優れた摺動特性を有する新規材料として期待されており、本発明の重要な部分を構成する。
（ｃ４）成分のカーボンナノチューブ（以下、「ＣＮＴ」という）は、単層または多層の同軸筒状の炭素からなる六員環網目構造（グラフェンシート）を有する材料の総称である。単層のものをシングルウォールナノチューブ（SWNT）、多層のものをマルチウォールナノチューブ（MWNT）と呼びます。特に２層になったものをダブルウォールナノチューブ（ＤＷＮＴ）と呼ぶ。
ＣＮＴとしては、種々の種類のものを使用することができるが、ブレンドの都合上、ＣＮＴをアルコール中に分子レベルで分散させたものを使用することが好ましい。単層ナノチューブ (SWNT) は、材料の導電性や透明性などの固有の特性を維持するために最も適しています。
本発明で用いられるＣＮＴは、６員環の配置、ネットワークにおける５員環または７員環の割合、直径、長さ、分子量などは特に限定されないが、例えば、直径０．４〜１０ｎｍ、長さ１０〜１０００ｎｍのものが好ましく用いられる。
CNTの配合量は規定されていない。 ＣＴＮは、ポリマー組成物に必要な導電性（帯電防止性能）を与えることができる量で配合すれば十分である。具体的には、ＣＮＴの配合量は、上記高分子組成物中の（ｃ４）成分を除くその他の成分１００重量部に対して、好ましくは１〜１０重量部、より好ましくは２〜７重量部であってもよい。構成。
（ｃ４）成分の高分子有機半導体は、導電性高分子とも呼ばれる。従来の高分子材料は電気を通さない性質を持っていましたが、最近ではポリアセチレンの性質の研究からさまざまな高分子有機半導体が開発され、実用化の議論が本格化しています。従来の高分子有機半導体は溶媒に不溶なものが多かったですが、最近ではさまざまな溶媒に可溶な高分子有機半導体も開発されています。また、高分子有機半導体の導電性能は著しく向上しており、電子部品を中心にその利用分野が広がっています。
高分子有機半導体、つまり。 （ｃ４）成分として用いられる導電性高分子としては、特に限定されないが、ポリアニリン、ポリパラフェニリン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリイミダゾール、ポリベンゾイミダゾール、ポリチオフェン、ポリベンゾチオフェン、ポリアセチレン、ポリピロール等からなる群から選ばれる少なくとも１種の高分子が好ましい。上記ポリマー、またはこれらポリマーの任意の２つ以上の混合物および／またはコポリマーの骨格に置換基を導入する工程。
（ｃ４）成分の高分子有機半導体がポリアセチレンである場合、共役二重結合が空気酸化を受けやすく組成物が不安定になる傾向があるため、本発明においてはポリアセチレンの使用は特に好ましくない。
成分（ｃ４）として使用可能な高分子有機半導体のより好ましい例は、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリピロール、それらの誘導体、およびこれらのポリマーのドーパント導入バージョンである。これらのポリマーは単独で使用してもよい。 （ｃ４）成分として用いられる高分子有機半導体としては、ポリアニリン及び／又はその導体にドーパントが導入されたポリマーが特に好ましい。
本発明に使用できるドーパントとしては、特に制限はないが、塩酸、硫酸、硝酸、過塩素酸等の無機酸からなるプロトン酸ドーパントを用いることが好ましい。ベンゼンスルホン酸、Ｐ－トルエンスルホン酸、ｍ－ニトロ安息香酸、トリクロロ酢酸等の有機酸；ポリスチレンスルホン酸、ポリビニル硫酸などの高分子酸。これらのドーパントは、単独で使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。使用するドーパントの量は限定されないが、１〜５０％のドーピングが好ましい。
高分子有機半導体の量、すなわち、 （ｃ４）成分の導電性高分子は特に限定されないが、製品に透明性、ハードコート性、特に帯電防止領域での導電性を付与するために、高分子有機半導体を１～１０部配合することが好ましい。重合体組成物中の成分（ｃ４）以外の成分１００重量部に対して、好ましくは２〜７重量部である。透明性を保ちつつ、さらに良好な導電性を付与したい場合には、高分子有機半導体の添加量は、上記成分を除く各成分１００重量部に対して、好ましくは１０〜７０重量部、より好ましくは１５〜５０重量部である。 (c4)ポリマー組成物中。
（ｃ４）成分を含有することにより、ゾルゲル法における加水分解等の煩雑な工程を必要とせず、耐熱性が高く、透明性等の光学特性、ハードコート性、導電性等に優れた重合体組成物を得ることができる。 （ｃ４）成分を含む重合性組成物をコーティング剤として使用する場合、樹脂フィルム、シート、樹脂成形品の少なくとも片面にコーティング剤を塗布することにより、樹脂製品に高い機能を付与することができる。この組成物は、防食膜の形成にも利用できる。
本発明の重合性組成物は、上記（ｃ１）〜（ｃ４）成分に代えて、あるいは上記（ｃ１）〜（ｃ４）成分に加えて、さらに光触媒機能付与剤（光触媒物質）（（ｃ５）成分）を含有することができる。
（ｃ５）成分を含有することにより、本発明の重合体組成物に光触媒機能を付与することができる。
（ｃ５）成分としては、光触媒活性を有する酸化物半導体が挙げられる。
二酸化チタン（アナターゼ）は、高い光触媒活性を有する酸化物半導体として初めて開発され、特に紫外領域において高い光触媒活性が確認されている。
二酸化チタンは代表的な酸化物半導体であり、光エネルギーを受けるとそれ自体がエネルギー負荷状態となり、光が当たった表面から電子を放出し、光触媒機能を発揮します。
近年、可視光照射により高い光触媒活性を示す酸化物半導体や窒化物半導体が開発され、光触媒の利用範囲が広がっている。
（ｃ５）成分として使用できる光触媒能を有する酸化物半導体の種類は特に限定されないが、波長３８０ｎｍ以上の可視光の照射により光触媒機能を発現する酸化物半導体（光触媒）であればよい。などが好ましい例として挙げられる。したがって、（ｃ５）成分として用いられる光触媒活性を有する酸化物半導体は、可視光応答型光触媒であることが好ましい。
また、（ｃ５）成分として用いられる酸化物半導体は、その粒子表面の一部が上記光触媒機能に対して不活性な保護物質で被覆されたものであってもよいし、酸化物半導体の一部が窒素原子及び／又は置換されたものであってもよい。硫黄原子。
波長３８０ｎｍ以上の可視光の照射により光触媒機能を発現する微粒子酸化物半導体としては、例えば、Ｆｅが挙げられる。2○3、銅2ああ、イン2○3、Wo3、鉄2TiO3、PbO、V2○5、フェティオ3、ビ2○3、Nb2○3、SrTiO3、ZnO、BaTiO3、カティオ3、KTaO3、SnO2とZrO2。これらの酸化物半導体は粒子状であることが好ましい。
これらの酸化物半導体の改良版、すなわち、酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、酸化タングステン、酸化ジルコニウム、酸化ニオブ、酸化鉄、酸化銅、チタン酸鉄、酸化ニッケル、酸化ビスマス等の導電性酸化物を改質処理したもの。また、可視光の照射により光触媒機能を発現するため、（ｃ５）成分としても使用できる。
これらの酸化物半導体は、例えば、特許文献１に開示されているような方法により作製することができる。
（ｃ５）成分として使用される酸化物半導体の形状は特に限定されない。例えば、粉末、アルコール等の極性溶媒に半導体を分散させた有機溶媒ゾル、コロイド等が挙げられる。
（ｃ５）成分の酸化物半導体がゾル状またはコロイド状である場合、組成物中の固形分濃度は４０重量％以下であることが好ましい。このような酸化物半導体の一次粒子径は２００ｎｍ以下、特に１００ｎｍ以下であることが好ましい。一次粒子径が２００ｎｍを超えると、得られる組成物の透明性が低くなり、ヘイズが２を超えることがある。
（ｃ５）成分としての酸化物半導体の配合量は、組成物中の不揮発成分に対して、好ましくは１〜９０重量％、より好ましくは３〜５０重量％、さらに好ましくは５〜３０重量％である。ポリマー組成物中の、１０５℃で３０分間加熱しても揮発しない成分）。 （ｃ５）成分の酸化物半導体の使用量が１重量％未満であると、得られる組成物の可視光照射により光触媒作用が発現しない場合がある。酸化物半導体の添加量が９０重量％を超えると、塗膜形成時にチョーキングが発生し、成膜性が低下する場合がある。
このように、（ｃ５）成分を含有することにより、加水分解等の煩雑な工程を経ることなく、高い耐候性、透明性等の光学特性、ハードコート特性に優れ、さらに光触媒活性を有する重合体組成物を得ることができる。ゾルゲル法では必須です。成分（ｃ５）を含むポリマー組成物（光触媒コーティング組成物）は、ガラス、セラミック、金属およびプラスチック製品に適用することができる。
本発明のポリマー組成物は速乾性であり、その顆粒は噴霧によって球状にすることができる。コーティング用組成物を使用する際には、界面活性剤の他、アルコール類、エステル類、エーテル類等の各種溶剤を添加することができる。したがって、本発明のポリマー組成物は、上記の用途に加えて、以下に挙げるような用途が見出される。
- 釣具、ゴルフ、野球用品等のスポーツ用品のハードコート、保護コート。
- 樹脂、金属、木材、ガラスなどの表面保護用ワックス。
- ワックスがけ用のプライムコート
- 銀イオンまたは銅イオンによる防カビ・抗菌・防藻剤
- 多孔質塗膜を利用した撥水・親水・防霜コーティング
- 亜鉛フレークによる防錆塗装
- 撥水処理を施した粉体または撥水剤を用いた撥水コーティング
- アルミパウダーを添加した耐熱塗装
- 界面活性剤を添加した親水化剤
- インキ印刷品や塗装品の退色防止剤
- 表面親水化シリカを使用したタレ防止剤
- 蛍光剤や蓄光剤を添加した蛍光塗料
- 布や不織布に研磨剤を含浸させたもの
- 石材、コンクリート、陶磁器等の表面補修剤。
- 絶縁保護フィルム
- 樹脂・ゴム製品の含浸改質剤
- バイオアッセイ用蛍光試薬
- 粒径20μm以下のアクリルフィラー、シリカフィラー等のフィラーを添加したマット剤及び指紋防止剤
- スプレーにより粒子を球形化したマット剤や指紋防止剤、無機フィラー
- 焼付塗装用塗料
以下、本発明を実施の形態を示して説明する。
試験サンプルは、各実施例について表１〜表３に示すモル比または重量比で各成分を混合して調製した。オルガノシラン化合物（（ａ）成分）とホウ素化合物（（ｂ）成分）を十分に反応させた後、他の成分（（ｄ）成分など）を添加する。
ホウ素化合物の添加量が多くなると固化前の製剤の粘度が高くなり、ホウ素化合物の量を減らすとその分製剤の粘度が低くなり、固化することが困難になることがわかった。プレパレーションの成形。
２２１ｇ（１モル）のγ－アミノプロピルトリエトキシシランに、６１．８ｇ（１モル）のＨを添加した。3ボー3粉末を加え、混合物を５分間撹拌した。次に、（ｄ）成分としてエチルシリケート４０（コルコート社製）の５量体（テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）の５量体）８２０ｇ（重量換算で５．５モル）を加えた。 ＴＥＯＳモノマー）を加え、さらに５分間撹拌した後、静置して試験サンプルを調製した。 ＴＥＯＳの分子量は２０８、使用した（ｄ）成分（ＴＥＯＳの５量体）の平均分子量は７４５であった。
（ｄ）成分をＴＥＯＳモノマー重量換算で１１モル添加した以外は実施例１と同様にして試験サンプルを調製した。
（ｄ）成分をＴＥＯＳモノマー重量換算で１６．７モル添加した以外は実施例１と同様にして試験サンプルを調製した。
（ｄ）成分をＴＥＯＳモノマー重量換算で２２モル添加した以外は実施例１と同様にして試験サンプルを調製した。
成分（５）をＴＥＯＳモノマー重量換算で３３．２モル添加した以外は実施例１と同様にして試験サンプルを調製した。この結果から、（ｄ）成分の使用量がＴＥＯＳモノマー重量換算で３０モル以上であっても、本発明の目的効果が十分に得られることがわかる。
（ｄ）成分を使用せず、ＴＥＯＳモノマーを２５００ｇ（１２モル）使用した以外は実施例１と同様にして試験サンプルを調製した。得られた硬化物は白色で透明性に欠け、相分離した状態であり、緻密で所望の硬度を有する膜を得ることができなかった。
（ｄ）成分を使用せず、ＴＥＯＳモノマーを３３３３ｇ（１６モル）使用した以外は実施例１と同様にして試験サンプルを調製した。得られた硬化物は白色で透明性に欠けていた。
（ｄ）成分を使用せず、ＴＥＯＳモノマーを５０００ｇ（２４モル）使用した以外は実施例１と同様にして試験サンプルを調製した。得られた硬化物は白色で透明性に欠けていた。
各試験サンプルを軟鋼板に塗装し、１２０℃で１時間加熱し、塗膜の硬さを測定し、鉛筆硬度（ＪＩＳ Ｋ５４００ ０８．４の２による）で示した。
得られた硬化物の色等を目視で判断した。
２２１ｇ（１モル）のγ－アミノプロピルトリエトキシシランに、６１．４ｇ（０．８モル）のＨを添加した。3ボー3粉末を加え、混合物を５分間撹拌した。次に、（ｄ）成分としてエチルシリケート４０（コルコート（株）製）の５量体７４５ｇ（ＴＥＯＳモノマー重量換算で５．０モル）を加え、さらに１時間撹拌した。得られた溶液１９重量部に、エポキシ樹脂（商品名「デタナイトＣＹ－２３２１」、ナガセケムテック（株）製）を添加し、試験サンプルを調製した（実施例６～８）。 ）またはジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ナガセケムテック（株）製）（実施例９〜１１）を表２に示すように各実施例１重量部、２重量部、３重量部の割合で配合した。得られた混合物を撹拌して硬化させ、鉛筆硬度を測定した。
比較例４では、エポキシ樹脂（ナガセ製 商品名「デタナイトＣＹ−２３２」）１００重量部に対して、硬化剤（ナガセケムテック社製、商品名「ＨＹ９５６」）３０重量部を混合した。ケムテック社製）を使用し、１１０℃で１時間硬化させた。
比較例５では、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート１００重量部に紫外線硬化剤（チバスペシャリティケミカルズ社製イルガキュア１８４）３重量部を混合し、紫外線を照射して硬化させた。得られた製品の鉛筆硬度を測定した。
表２から明らかなように、本発明の高分子組成物では、（ｅ）成分として硬化剤を単独で用いた樹脂（比較例４、５）に比べて剛性（鉛筆硬度）の向上が認められた。
本発明の高分子組成物は、コーティング剤または接着剤として使用することができる。この組成物を無機または有機基材上に塗布することにより機能性材料を得ることができ、また、ガラスクロス上に組成物を塗布することによりガラス基材を得ることができる。