JP3456956B2

JP3456956B2 - 繊維コート素材およびそれに使用するコート液

Info

Publication number: JP3456956B2
Application number: JP2000242269A
Authority: JP
Inventors: 陽子岩宮; 修八木
Original assignee: 株式会社飾一
Priority date: 2000-08-10
Filing date: 2000-08-10
Publication date: 2003-10-14
Anticipated expiration: 2020-08-10
Also published as: DE60105358D1; JP2002061094A; US20020096284A1; CN1338539A; KR100817948B1; EP1179633A1; KR20020014696A; CN1191410C; DE60105358T2; TW575708B; EP1179633B1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、和紙や洋紙等の紙素材
又は不織布や布等の布素材（以下これらを包括的に、繊
維素材という）に対し、適度な強度と良好な光透過性、
そして良好な撥水性と柔軟性、更には難燃性を付与した
コート素材と、それに使用するコート液に関する。

【０００２】

【従来の技術】およそ紙素材は、パラフィン紙、セロフ
ァン紙等を除き、本質的には光透過性を有するものでな
く、また、紙であるが故に、水に対しては弱いものであ
る。すなわち、光透過性のある紙は、既に知られたもの
は撥水性に乏しい。紙に限らなければ光透過性、撥水性
を有する材質はあるが、これは、例えば、プラスチック
材、ビニル材をシート状に引き延ばして作製されたもの
である。また、紙素材は、住宅建物用としても多く使用
されており、例えば和室の開閉用間仕切りとしての障子
戸には、障子用和紙、その他パルプにレーヨンやポリプ
ロピレン等を所定の割合で配合して抄造したレーヨン障
子紙、またこのレーヨン障子紙にプラスチックフィルム
をラミネート加工した障子紙や、和紙の表面にアクリル
素材や塩化ビニル素材をラミネート加工した障子紙が使
用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、パラフ
ィン紙、セロファン紙等の光透過性の優れた紙は、およ
そ水に対する吸湿が高く、優れた強度を有するものでな
い。また、光透過性が高く、かつ、撥水性にも優れたプ
ラスチックシート、ビニルシート等は、紙に比べて高い
光透過性と優れた撥水性を呈することはできるが、その
製造は工場生産によるべきであり、簡単に身近にあるも
のを光透過性良くかつ撥水性に優れたものとすることは
できなかった。

【０００４】また、最近の住宅やホテル・旅館などの公
共施設では、丈夫なレーヨン障子紙が用いられている
が、この障子紙は静電気が生じ埃がつき易いという欠点
がある。このレーヨン障子紙は比較的水に強いため、濡
れ雑巾等での拭き掃除は行えるが、洗うと水分を吸い込
むため接着部分が剥がれてしまうといった課題があっ
た。

【０００５】上記の如き課題を解決するため、いわゆる
ゾルーゲル法を用いた、表面コーティングがなされてい
る。ここで用いられるゾルーゲル液は、一般にはテトラ
アルコキシシランを主鎖とし、そこに撥水性を付与させ
る目的で有機性置換基を導入したものが用いられてい
る。この場合、主鎖のテトラアルコキシシランは無機性
が強いため、有機性置換基を導入するにはフェニルアル
コキシシランを代表とする、いわゆるシランカップリン
グ剤を用いる必要がある。しかし、いわゆるは高価であ
り、加えてある程度の量を用いないと効果が現れない
が、シランカップリング剤と主鎖であるテトラアルコキ
シシランでは加水分解速度が著しく異なる（テトラアル
コキシシランの方が早い）ため、シランカップリング剤
を多量に用いると、反応が不均一に起こり易くなり、得
られるコーティング膜の強度が著しく低下するという課
題がある。

【０００６】この課題を改善する、ケイ素原子に直接有
機性置換基を導入した、いわゆる有機・無機複合材料と
言われるものが合成され使用されている。有機・無機複
合材料によれば、上記の目的は十分に達成できるが、こ
のものは合成は難しく、おのずから高価な材料となって
しまうという課題があった。

【０００７】本出願人もまた、上記の課題を改良する目
的で、ゾルーゲル液の硬化に必要な触媒としてホウ素イ
オン及びハロゲンイオンを含む所定の配合溶液（コート
液）を紙や不織布等に塗布することにより、かかる素材
に良好な撥水性等を付与したコーティング紙等を提案し
た（特許第３０２０９３４号公報）。しかしこのコート
紙等では、コート液中にハロゲンイオンが含まれるた
め、紙の中性化が生じ、必ずしも長期保存には適さない
ことが知見された。

【０００８】また特許第３０２０９３４号に記載したコ
ート紙等では、コート層はケイ素原子の４個の結合全て
が硬いシロキサン結合のネットワークのみで形成された
ものとなる。このコート紙等の表面はセラミックと同様
に硬いが、同時に脆いものであり、紙等の柔軟性のある
繊維素材をコートすると繊維素材の柔軟性が失われてし
まうという課題もあった。

【０００９】そこで本発明の目的は、繊維素材等に関す
るこのような性質に鑑み、身近に存在する和紙、洋紙、
布等の繊維素材に処理することにより、適度な強度と良
好な光透過性、更には良好な撥水性を付与したコート素
材を提供すること、および、このコート材に使用するコ
ート液を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決する手段】前記目的を達成するために成さ
れた本願請求項１の発明は、繊維素材に、式１で示され
る化合物を主成分とするシラン系コート液を塗布し、触
媒の作用で硬化・固化させて、表面形成されたことを特
徴とするコート素材である。

【式１】（式１において、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３及びＲ_４は、それぞ
れ同一又は異なっても良い、水素又は炭素数が１〜４の
アルキル基である。また、ｎは、２〜１０である。）

【００１１】本願請求項２の発明は、前記請求項１の発
明に係り、前記コート液の塗布に先立ち、前記繊維素材
をアルコールに浸漬し、乾燥し、更に紫外線を照射して
形成することを特徴とする請求項１のコート素材であ
る。本願請求項３の発明は、前記請求項１の発明に係
り、前記シラン系コート液を硬化・固化させる触媒とし
て、加水分解可能な有機金属化合物を使用して形成され
たことを特徴とする請求項１のコート素材である。本願
請求項４の発明は、前記請求項３の発明に係り、前記加
水分解可能な有機金属化合物として、チタン、ジルコ
ン、アルミ及びスズから成る群から選ばれる一種以上の
有機金属化合物を使用して形成されたことを特徴とする
請求項３のコート素材である。

【００１２】本願請求項５の発明は、前記請求項１の発
明に係り、前記シラン系コート液として、前記主成分に
加え、３個の加水分解可能な置換基と１個は加水分解不
可能な置換基を有する、式２で示される化合物を含むコ
ート液を使用して形成されたことを特徴とする請求項１
のコート素材である。

【式２】（式２において、Ｒ_５、Ｒ_６及びＲ_７は、それぞれ同一
又は異なっていても良く、水素、アルキル基又はアルケ
ニル基からなるモノマーであり、Ｒ_５Ｏ、Ｒ_６０及びＲ
_７ＯとＳｉとの結合はシロキサン結合からなるオリゴマ
ーであり、Ｒ_８は、その分子内にエポキシ基又はグリシ
ジル基を含んでいても良い、アルケニル基又はフェニル
基である。また、ｎは、２〜１０である。）

【００１３】本願請求項６の発明は、前記請求項１の発
明に係り、前記シラン系コート液として、前記主成分に
加え、２個の加水分解可能な置換基と２個の加水分解不
可能な置換基を有する、式３で示される化合物を含むコ
ート液を使用して表面形成されたことを特徴とする請求
項１のコート素材である。

【式３】（式３において、Ｒ_９及びＲ_１１は、それぞれ同一又は
異なっていても良く、水素、アルキル基又はアルケニル
基からなるモノマーであり、Ｒ_９Ｏ及びＲ_１１ＯとＳｉ
との結合はシロキサン結合からなるオリゴマーであり、
Ｒ_１０及びＲ_１２は、その分子内にエポキシ基又はグリ
シジル基を含んでいても良い、アルキル基、アルケニル
基又はフェニル基である）

【００１４】そして、本願請求項７の発明は、前記シラ
ン系コート液として、前記主成分に加え、式２で示され
る化合物及び式３で示される化合物を含むコート液を使
用して形成されたことを特徴とする請求項１のコート素
材である。

【式２】

【式３】（式２において、Ｒ_５、Ｒ_６及びＲ_７は、それぞれ同一
又は異なっていても良く、水素、アルキル基又はアルケ
ニル基からなるモノマーであり、Ｒ_５Ｏ、Ｒ_６０及びＲ
_７ＯとＳｉとの結合はシロキサン結合からなるオリゴマ
ーであり、Ｒ_８は、その分子内にエポキシ基又はグリシ
ジル基を含んでいても良い、アルキル基、アルケニル基
又はフェニル基であり、式３において、Ｒ_９及びＲ_１１
は、それぞれ同一又は異なっていても良く、水素、アル
キル基又はアルケニル基からなるモノマーであり、Ｒ_９
Ｏ及びＲ_１１ＯとＳｉとの結合はシロキサン結合からな
るオリゴマーであり、Ｒ_１０及びＲ_１２は、その分子内
にエポキシ基又はグリシジル基を含んでいても良い、ア
ルキル基、アルケニル基又はフェニル基である）また、
本願請求項８の発明は、繊維素材に適度な強度と良好な
光透過性及び撥水性を付与するためのシラン系コート液
であって、式１で示される主成分化合物と、その硬化・
固化のための触媒とを含む、コート液である。本願請求
項９の発明は、前記請求項８の発明に係り、前記シラン
系コート液を硬化・固化させる触媒は、加水分解可能な
有機金属化合物であることを特徴とする。本願請求項１
０の発明は、請求項９の発明に係り、前記加水分解可能
な有機金属化合物は、チタン、ジルコン、アルミ及びス
ズから成る群から選ばれる一種以上の有機金属化合物で
あることを特徴とする。

【００１５】本願請求項１１の発明は、前記請求項８の
発明に係り、前記シラン系コート液は、前記主成分に加
え、３個の加水分解可能な置換基と１個は加水分解不可
能な置換基を有する、式２で示される化合物を含むこと
を特徴とする。本願請求項１２の発明は、前記請求項８
の発明に係り、前記シラン系コート液は、前記主成分に
加え、２個の加水分解可能な置換基と２個の加水分解不
可能な置換基を有する、式３で示される化合物を含むこ
とを特徴とする。

【００１６】そして本願請求項１３の発明は、前記請求
項８の発明に係り、前記シラン系コート液は、前記主成
分に加え、式２で示される化合物及び式３で示される化
合物を含むことを特徴とする。以下、本発明を詳細に説
明する。本願発明では、式１に示した通り、ケイ素原子
の４個の置換基のうち、１個が加水分解不可能な置換基
で置換されたものを繰り返し単位として含む化合物によ
って繊維素材をコートすることにより、従来技術に見ら
れる課題を解決したものである。式１の化合物は、従来
使用されている化合物と比較して、隣接するケイ素原子
との間で、強固なシロキサン結合の数が１つ足りない
が、その分未反応な結合が、いわば「宙ぶらりん」の形
で残るため、コート膜の柔軟性を維持でき、そして結果
的にはコート素材の柔軟性を維持できるのである。

【００１７】また、式１中のＲ_４は、式_１の化合物がそ
の後の加水分解・重縮合反応を受けても、加水分解され
ないため、製造されるコート膜に有機性を与え、そして
結果的にはコート素材に有機性、即ち撥水性を与えるこ
とになる。

【００１８】以上のように、安価であるがしかし無機性
が強いテトラアルコキシシランと比較しても、式１の化
合物を得るための原料（単量体）は同程度の安さで購入
できる。したがって、式１の化合物を用いることによ
り、あえて高価ないわゆるシランカップリングを併用し
なくとも、十分に有機性を持ち、かつ十分な強度を持っ
た膜を有するコート素材を製造することができる。この
ように、本願発明は、前記目的を達成するため、式１で
示される化合物を使用することに特徴を有する。

【００１９】本願発明では、和紙や洋紙等の紙素材又は
不織布や布等の布素材に代表される繊維素材に、式１で
示される化合物を主成分とするコート液を塗布し、触媒
の作用でこれを硬化・固化させるものである。式１にお
けるＲ_１、Ｒ_２及びＲ_３は、それぞれ同一又は異なって
も良い、水素又は炭素数が１〜４のアルキル基であり、
ｎは２〜１０であることが好ましい。

【００２０】かかる化合物は、単量体（例えば、メチル
トリメトキシシラン）を縮合することにより得ることが
出来る。主鎖の繰り返しがｎ＝２〜１０であるのは、ｎ
＝１、即ち単量体を用いると、ポリマー化に時間が掛か
かり、短時間で十分な強度を持ったコート膜を製造する
ことが困難となるからである。しかしながら、ｎが１１
以上となると、逆に、繊維素材に塗布した時に、繊維素
材上でのポリマー化のためのアルコキシ基等の数が不足
して、十分な強度を持ったコート膜を製造することが困
難になる。したがって、本願発明においては好ましいの
は、ｎ＝２〜１０、中でもｎ＝２〜８の縮合体である。

【００２１】なお、一般に単量体から式１のような縮合
体を合成する場合、その重合度を正確に制御すること
は、技術的にいって、事実上不可能である。したがっ
て、本願発明でｎ＝２〜１０、好ましくはｎ＝２〜８の
ものを使用するとの意味は、重合度の分布から見て、主
としてｎが２〜１０、好ましくは主として２〜８のもの
が含まれているようなコート液を使用することに他なら
ず、例えばｎが１１以上である化合物が含まれていたと
しても、差し支えない。

【００２２】式１で示される化合物としては、具体的
に、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシ
ラン、プロピルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキ
シシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリエト
キシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ブチルトリ
エトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、エチル
トリプロポキシシラン等の縮合体を例示できる。なお、
式１の化合物は、かかる単量体の１種類のみを縮合した
ものであっても、また上記例示した単量体の２種類以上
を縮合したものであっても良い。

【００２３】なお、式１の化合物における加水分解不可
能な置換基（Ｒ_４）の第一義的な役割は、コート膜に柔
軟性を与えることにあるが、同時にコート膜に撥水性を
付与するのであれば、Ｒ_４はアルキル基とする。一般に
有機性置換基は、炭素数が増える程、有機性すなわち撥
水性が増加するが、炭素数があまり大きくなると、立体
障害によりコート膜内に歪が生じて膜の強度低下の原因
となる。したがって、アルキル基の炭素数や式１の化合
物（縮合体）を構成する各単量体の種類・量は、本願明
細書の実施例などを参照しつつ、予備的な製造試験を行
う等して決定することが好ましい。もっとも、コート膜
への撥水性の付与は、後述する式２又は式３の化合物を
添加することによっても達成可能であるため、式１の化
合物におけるＲ_４をアルキル基とすることが必須という
わけではない。

【００２４】式１で示される化合物を硬化・固化させる
触媒としては、一般に用いられている触媒が特別の制限
なしに使用可能である。例えば酸触媒であれば、塩酸、
硝酸、硫酸、リン酸、ぎ酸又は酢酸等を例示できる。塩
基触媒であれば、アンモニア、水酸化テトラメチルアン
モニウム、水酸化２―ヒドロキシエチルトリメチルアン
モニウム、エタノールアミン、ジエタノールアミン又は
トリエタノールアミン等が例示できる。これら通常の触
媒を用いる場合は、式１の化合物を硬化・固化させるた
め、反応水を共存させる。

【００２５】本願発明が提供するコート液は、このよう
に、式１の化合物、触媒及び反応水を含むものである。
通常使用する場合には特に問題は生じないが、これを長
期保存する場合、反応水によってコート液がゲル化し易
い、という課題を生じる。これを解決するためには、上
記したような通常の触媒ではなく、触媒として加水分解
可能な有機金属化合物を用いると良い。加水分解可能な
有機金属化合物を使用すれば、反応水を共存させる必要
はなくなり、長期保存安定性のため好ましくなる。

【００２６】有機金属化合物を式１の化合物と混合して
コート液とし、これを紙等の繊維素材に塗布すると、紙
上の水分又は空気中の水分（湿気）を吸い、有機金属化
合物が自ら加水分解するが、この時、式１の化合物とネ
ットワークを形成し、式１の化合物を硬化・固化する。
本願発明において好ましく用いられる有機金属化合物と
しては、例えばチタン、ジルコン、アルミ又はスズを含
むものを例示できる。より具体的には、テトラプロポキ
シチタネート、テトラブトキシチタネート、テトラプロ
ポキシジルコネート、テトラブトキシジルコネート、ト
リプロポキシアルミネート、アルミニウムアセチルアセ
トナート、ジブチルスズジアセテート又はジブチルスズ
ジラウレート等を例示できる。

【００２７】また本願発明のコート液には、式１の化合
物、触媒、そして場合により必要となる反応水を均一に
混合させるため、有機溶剤を添加することが出来る。こ
の目的で使用される有機溶剤としては、アルコール類を
例示できる。より具体的には、メタノール、エタノー
ル、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ペ
ンタノール又はヘキサノール等を例示できる。また、そ
の添加量を制御することによって、コート液の粘度や乾
燥速度の調整も可能である。

【００２８】このような調整の目的では、特に、例えば
エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレ
ングリコール、ポリエチレングリコール、ジプロピレン
グリコール、ポリプロピレングリコールなどのグリコー
ル類、メトキシエタノール、プロポキシエタノール、ブ
トキシエタノール、メトキシプロパノール、エトキシプ
ロパノール、プロポキシプロパノール又はブトキシプロ
パノール等のセルソルブ類等の粘度や沸点の高い有機溶
剤を単独又は二種以上混合して使用することが好まし
い。むろん、上記粘度や沸点の高い有機溶媒の１種以上
と共に、上記アルコール類を同時に添加しても良い。な
おコート液の粘度や乾燥速度の調整を目的とする場合
は、前記有機溶媒のみならず、界面活性剤によっても同
様の効果を達成することができる。

【００２９】特に、前記したグリコール類やセルソルブ
類は、その分子内に水酸基を有しているため、式１の化
合物の縮合反応によって形成されるシロキサン結合のネ
ットワーク内に導入される事がある。グリコール類やセ
ルソルブ類は有機性を有しているため、これが導入され
る事により、得られるコート膜の有機性が増す、即ちコ
ート素材の有機性が増すことになる。

【００３０】本願発明によるコート素材の製造方法で
は、まず、任意の繊維素材を、任意の寸法・形状に切
断、加工し、これに前記した本願発明のコート液を塗布
する。具体的な塗布の方法は、特に制限されないが、例
えば、コート液に繊維素材を浸漬したり、コート液を繊
維素材に塗りつけたり、或いはコート液を繊維素材に吹
き付けたりすることにより行い得る。

【００３１】本願発明では、例えば樹皮の繊維を漉いて
乾燥したもの、手漉きによる高級和紙、機械漉きされた
普通和紙、洋紙又は友禅紙等、不敷布を用いた繊維、通
常の布等を繊維素材として、コート素材を製造すること
ができる。なお、繊維素材に対しては、コート液の塗布
に先立ち、所定の前処理を施しておくことで、繊維素材
表面とコート膜との間の結合を、当該前処理を施さない
ものと比べて強化することができる。

【００３２】この前処理の一例として、例えば、繊維素
材を９８％程度の高純度のイソプロピルアルコールに３
０分程度浸漬し、その後、１００℃程度の高温下に放置
し、完全に乾燥させ、その後に３０分間程度紫外線を照
射する前処理が例示できる。上記のように、所定の前処
理を施した、又は施していない繊維素材に、コート液を
塗布すると、式１の化合物が加水分解し、下記反応式１
の（１）〜（３）に示した反応を経て、シロキサン結合
（Ｓｉ-Ｏ-Ｓｉ）が生成する。

【００３３】反応式１；（１）Ｓｉ−ＯＲ＋Ｈ_２Ｏ → Ｓｉ−ＯＨ＋ＲＯＨ（２）Ｓｉ−ＯＨ＋ＨＯ−Ｓｉ → Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ＋
Ｈ_２Ｏ（３）Ｓｉ−ＯＨ＋ＲＯ−Ｓｉ → Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ＋
ＲＯＨ

【００３４】このようにして生成したシロキサン結合
（Ｓｉ-Ｏ-Ｓｉ）内のＳｉ-Ｏの結合エネルギーは１０
６ｋｃａｌ／ｍｏｌである。一方、有機化合物の典型的
な結合であるＣ-Ｃ結合の結合エネルギーは８２．６ｋ
ｃａｌ／ｍｏｌである。したがって、式１の化合物が加
水分解することによって生成する、シロキサン結合を有
するガラス質のコート膜は、有機化合物に比べ、はるか
に熱的安定な結合を有していることが分かる。この熱的
安定な結合により、本願発明により形成されるコート膜
は耐熱性・耐摩耗性に優れたものとなり、その結果、耐
熱性・耐摩耗性に優れたコート素材の製造が可能とな
る。

【００３５】また、本願発明のコート液が、触媒として
前記した有機金属化合物（例えばテトラブトキシチタニ
ウム等）を含む場合は、コート液中に反応水が含まれな
くとも、上記の反応式１における（１）〜（３）の反応
が進行するのであるが、この場合の反応は、詳しくは下
記反応式２における（４）及び（５）のようになる。

【００３６】反応式２；（４）Ｔｉ−ＯＲ＋Ｈ_２Ｏ → Ｔｉ−ＯＨ＋ＲＯＨ（５）Ｔｉ−ＯＨ＋ＲＯ−Ｓｉ → Ｔｉ−Ｏ−Ｓｉ

【００３７】上記のように、Ｔｉ-Ｏ結合がコート膜内
に導入されることにより、シロキサン結合のみのコート
膜に比べ、更に耐熱性及び耐摩耗性を向上することがで
きる。このように、触媒として有機金属化合物を使用す
ると、反応水を共存させる必用が無いばかりでなく、コ
ート膜の耐熱性・耐摩耗性を更に向上させ、そして結果
的にはコート素材の耐熱性・耐摩耗性をよりいっそう強
いものとできるのである。

【００３８】本願発明では、式１の化合物に加え、式２
の化合物を含むコート液を使用することにより、これを
使用せずに製造したコート素材に比べて、式２の化合物
が有する有機性等の性質を新たに付与したり、又は、有
機性等の性質を増加することが可能である。かかる目的
で加えられる式２の化合物は、４個の置換基のうち、３
個が加水分解可能な置換基であり、残り１個が加水分解
不可能な置換基から成り立つ化合物である。

【００３９】式２において、Ｒ_５、Ｒ_６及びＲ_７は、そ
れぞれ同一又は異なっていても良く、水素若しくは炭素
数１〜１０のアルキル基又はアルケニル基からなるモノ
マーであり、Ｒ_５Ｏ、Ｒ_６０及びＲ_７ＯとＳｉとの結合
はシロキサン結合からなるオリゴマーであり、Ｒ_８は、
その分子内にエポキシ基又はグリシジル基を含んでいて
も良い、炭素数が１〜１０のアルキル基、アルケニル基
又はフェニル基である。

【００４０】式２で示される化合物としては、具体的
に、ビニルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシ
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-グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン、アミノプロピルトリメトキシシラン、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、
ビニルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラ
ン、-（メタクリロキシプロピル）トリエトキシシラ
ン、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、ア
ミノプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリス（βメ
トキシエトキシ）シラン等や、これらの２〜１０分子程
度の縮合体を例示できる。

【００４１】なお、式２の化合物は、かかる単量体の２
種以上であっても良い。式２の化合物として、２分子以
上の縮合体を使用する場合には、かかる単量体の２種以
上を縮合したものであっても良い。

【００４２】また本願発明では、式１の化合物を含むコ
ート液に加え、又は、式１の化合物及び式２の化合物の
両方を含むコート液に加え、更に式３の化合物を添加し
たコート液を使用することによって、これを使用せずに
製造したコート素材に比べて、式３の化合物が有する有
機性等の性質を新たに付与したり、又は、有機性等の性
質を増加することが可能である。

【００４３】式３の化合物は、４個の置換基のうち、２
個が加水分解可能な置換基であり、他の２個が加水分解
不可能な置換基から成り立つ化合物である。式３におい
て、Ｒ_９及びＲ_１１は、それぞれ同一又は異なっていて
も良く、水素若しくは炭素数１〜１０のアルキル基又は
アルケニル基からなるモノマーであり、Ｒ_９Ｏ及びＲ
_１１ＯとＳｉとの結合はシロキサン結合からなるオリゴ
マーであり、Ｒ_１０及びＲ_１２は、その分子内にエポキ
シ基又はグリシジル基を含んでいても良い、炭素数が１
〜１０のアルキル基、アルケニル基又はフェニル基であ
る。

【００４４】式３で示される化合物としては、具体的
に、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシ
ラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシ
シラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエ
トキシシラン、メチルビニルジメトキシシラン、メチル
ビニルジエトキシシラン等や、これらの２〜１０分子程
度の縮合体を例示できる。なお、式３の化合物は、かか
る単量体の２種以上であっても良く、また更に２分子以
上の縮合体を使用する場合にも、かかる単量体の２種以
上の縮合体であっても良い。

【００４５】上記したような、式２の化合物又は式３の
化合物のいずれかをコート液に添加することで、コート
膜の有機性を増加できるが、式２及び式３の化合物の両
者をコート液に添加すれば、コート膜の有機性を更に向
上させ、結果的にコート素材の撥水性等を更に向上でき
る。

【００４６】式２の化合物及び／又は式３の化合物は、
コート液の主成分である、前記式１で示される化合物に
対し、一般的には総量が５０％を超えない範囲にてコー
ト液に添加することが好ましい。両者の合計添加量がこ
の範囲を越えると、コート液を繊維素材に塗布した時
に、主成分である式１の化合物との間でうまく結合せ
ず、コート膜の強度が不十分となる可能性があるからで
ある。したがって、実際に式２の化合物及び／又は式３
の化合物を添加する場合には、添加量に依存してコート
膜の強度が低下することを想定し、本願明細書の実施例
を参照しつつ、予備的な製造試験を行う等し、目的を達
成し得る添加量の範囲を明らかにしたうえで、添加を最
小限に抑えるようにすることが好ましい。

【００４７】なお、式２の化合物及び式３の化合物にお
ける加水分解不可能な置換基（Ｒ_８、Ｒ_１０、Ｒ_１２）
の第一義的な役割は、コート膜に柔軟性を与えることに
あるが、これらはアルキル基等の有機性置換であるた
め、同時にコート膜に撥水性を付与する役割をも果た
す。一般に有機性置換基は、炭素数が増える程、有機性
すなわち撥水性が増加するが、炭素数があまり大きくな
ると、立体障害によりコート膜内に歪が生じて膜の強度
低下の原因となる。したがって、有機性置換基の炭素数
や式２及び／又は式３の化合物（縮合体）を構成する各
単量体の種類・量は、本願明細書の実施例などを参照し
つつ、予備的な製造試験を行う等して決定することが好
ましい。

【００４８】耐熱性・耐摩耗性の強いシロキサン結合
は、一方でいわゆる「硬い」結合でもある。この「硬
さ」のため、紙等の繊維素材に塗布すると、該素材に耐
摩耗性を付与できるわけである。しかし、紙等の繊維素
材は柔軟性を有することが特徴であり、コート素材に
は、時としてその素材である紙等と同様な柔軟性が求め
られる。

【００４９】従来から一般に用いられているゾル・ゲル
コート液は、出発原料にテトラアルコキシシラン（Ｓｉ
（ＯＲ）_４）やそのオリゴマー体が用いられる。このも
のを完全に加水分解反応（前記反応式１における（１）
〜（３））させてコート膜を形成させると、ケイ素原子
の４個の結合全てが硬いシロキサン結合のネットワーク
を形成し、セラミックと同様に硬いが、しかし、柔軟性
に欠けた脆い膜となってしまうため、紙等の柔軟性を生
かしたコート素材を製造することは事実上不可能であっ
た。

【００５０】しかしながら本願発明は、ケイ素原子の４
個の置換基のうち、１個が加水分解されない式１の化合
物をコート液の主成分に用いることで、この課題を解決
したものである。また本願発明では、加水分解されない
置換基をそれぞれ１個又は２個有する式２の化合物と式
３の化合物をコート液に添加することにより、更に柔軟
性等を増すことが可能となる。

【００５１】

【発明の実施の形態】以下、本願発明を実施例に基づい
て更に詳細に説明するが、実施例はあくまで一例であっ
て、本願発明を限定するものではない。実施例１アルコキシシラン縮合体の製造以下のようにして、メチルトリメトキシシラン縮合体
（ＭＴＭ）、エチルトリメトキシシラン縮合体（ＥＴ
Ｍ）及びメチルトリエトキシシラン縮合体（ＭＴＥ）を
合成した。

【００５２】（１）ＭＴＭの合成５００ml三つ口フラスコに、メチルトリメトキシシラン
１８１ｇ、メタノール５０ｇ及び純水１８ｇを加え十分
に攪拌した。さらに６１％硝酸２ｇを加え攪拌しながら
３時間加熱・環流させ、反応終了後、加熱しながら反応
容器内を減圧にしメタノールを除去した。このようにし
て得られたＭＴＭは、ガスクロマトグラフィー分析によ
り３〜４量体が中心であった。

【００５３】（２）ＥＴＭの合成５００ml三つ口フラスコに、エチルトリメトキシシラン
２００ｇ、メタノール５０ｇ及び純水１８ｇを加え十分
に攪拌した。さらに６１％硝酸２ｇを加え攪拌しながら
７時間加熱・環流させ、反応終了後、加熱しながら反応
容器内を減圧にしメタノールを除去した。このようにし
て得られたＥＴＭは、ガスクロマトグラフィー分析によ
り３〜４量体が中心であった。

【００５４】（３）ＭＴＥの合成５００ml三つ口フラスコに、メチルトリエトキシシラン
２７３ｇ、エタノール５０ｇ及び純水１８ｇを加え十分
に攪拌した。さらに６１％硝酸２ｇを加え攪拌しながら
１２時間加熱・環流させ、反応終了後、加熱しながら反
応容器内を減圧にしメタノールを除去した。このように
して得られたＭＴＥは、ガスクロマトグラフィー分析に
より３〜４量体が中心であった。

【００５５】実施例２コート液の調製とコート素材の
製造（１）コート液の調製実施例１で合成したアルコキシシラン縮合体を用い、こ
れらを主成分として含む、表１に示した本願発明のコー
ト液１７種類（以下、表１で付した番号を引用し、本願
コート液１〜１７等という）を調製した。また比較のた
め、表２に示したように、メチルメトキシシラン単量体
を主成分として含むコート液４種類（以下、表２で付し
た番号を用い、比較コート液１〜１２等という）を調製
した。

【００５６】（２）コート素材の製造本願出願人は、平成１２年６月２１日に本願出願人会社
の実験室（室温２５℃、湿度７０％）において、上記
（１）の、合計２９種類のコート液を繊維素材に塗布し
て、コート素材を製造した。まず、繊維素材として友禅
紙（和紙に模様を施したもの）を複数用意し、この友禅
紙を各コート液に３０秒間浸漬した。その後、友禅紙が
熱変形されるのを防ぐため、最初６０℃から乾燥を始
め、徐々に温度を上げ、最終的に、１００℃まで温度を
上げて、該友禅紙を完全に乾燥し、本願発明のコート素
材（友禅紙）を製造した。

【００５７】実施例３コート素材（友禅紙）の評価実施例２に引き続き、製造したコート素材について、以
下のような光透過性、機械的強度、撥水性及び難燃性に
関する評価実験を行った。表１及び表２には、各評価結
果を総合的に勘案し、二重丸、丸、三角そしてバツにて
結果を示したが、二重丸は非常に優れていたことを、丸
は優れていたことを、三角はやや劣っていたことを、そ
してバツは非常に劣っていたことをそれぞれ示すもので
ある。また表１、表２の本願コート液５と特許第３０２
０９３４号の比較コート液を用いて製造したコート素材
については、各評価結果それぞれについて、より優れた
ものを二重丸、劣ったものを丸として表３に示した。

【００５８】そして水平燃焼試験に関しては、本願コー
ト液５を用いて製造したコート素材に関する詳細な結果
を表４に示した。

【００５９】

【表１】

【００６０】

【表２】

【００６１】

【表３】

【００６２】

【表４】

【００６３】（１）光透過性の評価光透過性の評価に際しては、実施例２で用いた友禅紙の
他に、和紙に揉み処理を行った揉み紙、和紙に水滴を落
として模様をつけた落水紙、木屑を集めて紙にした木屑
紙、段ボールからなる板紙を用いてコート素材を製造
し、評価に供した。

【００６４】評価は、製造した各コート素材を、その下
方からライトボックスで照らしつつ、肉眼で観察し、光
沢、呈色具合、透明性等を評価した。その結果、本願コ
ート液で友禅紙から製造したコート素材は、コート液自
体が無色透明であるため、表面は光沢のある半透明で、
素材である友禅紙の色彩が色濃く成り、友禅紙における
白色の部分は、白色のまま光沢半透明を呈した。一方、
比較コート液では、コート液自体が黄色を呈していたた
め、友禅紙の白色部分は、若干黄ばみのある光沢半透明
であった。

【００６５】本願コート液を用いて揉み紙から製造した
コート素材では、全体として光沢のある半透明となっ
た。落水紙から製造したコート素材でも、揉み紙と同
様、白色の部分は白色のまま光沢半透明を呈した。また
木屑紙及び板紙から製造したコート素材でも、全体とし
て半透明かつ光沢が増し、更には色彩が全体として色濃
くなった。本評価結果から、本願のコート液を用いて製
造されたコート素材では、光沢のある半透明性が付与さ
れ、しかも、その色彩が全体として色濃くなることが認
められた。

【００６６】（２）機械的強度の評価光透過性の評価を行った、揉み紙から製造したコート素
材について、これを手で折ったときに、コート膜の脱離
が生じるか否かを肉眼で観察し、各コート膜の硬度（機
械的強度）を評価した。比較コート液を用いて製造した
コート素材の場合、いずれも、揉み紙を折った場合に、
表面のコート膜が剥がれ落ちた。一方、本願コート液を
用いて製造したコート素材の場合には、紙を折った場合
にも、表面が剥がれ落ちる事態は生じなかった。

【００６７】以上の結果は、比較コート液により形成さ
れたコート膜では、柔軟性が低いためにその脱離が生じ
たが、本願コート液により形成されたコート膜では前記
に比べてはるかに柔軟性が大きく、全体的に機械的強度
が増していることを意味するものである。これは、コー
ト液に含まれる主成分（式１の化合物）、添加したシラ
ン化合物（式２及び又は式３の化合物）や触媒等が、揉
み紙上で加水分解・重縮合し、ポリマー化してコート膜
を形成する過程で、揉み紙の微細な部分へ入り込み、紙
繊維と物理的に結合して機械的に絡み合ったり、有機部
分どうしで疎水的に結合したり、また、紙の主成分であ
るセルロースの水酸基とシラン化合物が化学的に結合し
たために、機械的強度が増したと推定される。セルロー
スの水酸基とシラン化合物の化学的な反応は、次の模式
図のようなものと推定される。

【００６８】

【式４】

【００６９】（３）撥水性の評価撥水性の評価は、「紙およびいた紙のはっ水度試験方法
（ＪＩＳ-Ｐ８１３７）」に基づいて行った。まず、Ｊ
ＩＳＰ８１１０（試験用紙採取方法）に、友禅紙から
製造されたコート素材から、折り目、しわ、すきむらな
どのない長さ３００ｍｍ以上、幅２００ｍｍの試験片を
採取し、これをＪＩＳＰ８１１１（試験用紙の前処
理）に示された条件によって前処理した。

【００７０】図１に示した試験装置を用い、上記試験片
を平滑かつ平らに固定できる３５０ｍｍ、横２００ｍ
ｍ、斜度４５度にした試験片取り付け面２に取り付け、
温度２０±１℃の蒸留水を入れたビェレット３の先端
を、試験片から垂直方向に１０ｍｍ離し、水滴が前記試
験片１の上を流下できる長さが、約３００ｍｍになるよ
うに調整し、前記ビェレット３から水滴を一滴滴下し、
流下の後を観察した。この結果、本願コート液を用いて
製造されたコート素材では、水滴はいずれも完全に転が
り落ち、撥水度としてＲ１０と判定された。一方、比較
コート液を用いて製造されたコート素材では、撥水度と
してはＲ１０と判定されたが、小さな粒径の水滴でもよ
り滑らかに滑り落ちることから、本願コート液を用いて
製造したものの方が優れていると判断した。

【００７１】（４）難燃性の評価（ａ）水平燃焼試験本願発明によって製造されるコート素材は、ステンドグ
ラス、電気スタンド等のカバー、シェード、外壁保護
材、室内装飾用の壁紙、障子紙等、建築資材としての用
途を有するものである。そこで、建築資材に求められる
難燃性を有するか否かの評価を行った。この難燃性評価
では、ＵＬ規格（米国火災保険委員会が運営する保険試
験所（Ｕｎｄｅｒｗｒｉｔｅｒ'ｓｌａｂｏｒａｔｏ
ｒｉｅｓ）が制定した、火災予防、電気安全、盗難防止
等に関する標準規格で、このＵＬ標準に適合した製品に
はUL承認ラベルが与えられる）に準拠し、その水平燃焼
試験と垂直燃焼試験を、以下の方法により行った。

【００７２】この燃焼試験を行うにあたっては、前記実
施例２に示した方法において、友禅紙１ｍ２当たり７．
５ｇの各コート液を浸漬した「７．５ｇ／ｍ２」と、友
禅紙１ｍ２当たり１５ｇの各コート液を浸漬した「１５
ｇ／ｍ２」とを製造し、これらを長さ１２５±５ｍｍ、
幅１３．０±０．３ｍｍ、厚さ約０．１８ｍｍにカット
して試験片とした。またいずれのコート液にも浸漬して
いない友禅紙を同寸にカットし、「ブランク」試験片と
した。そして各試験片を、前処理として、温度２３±２
℃、湿度５０±５％以下で４８時間放置した。

【００７３】通風のないチェンバー、エンクロージャ
ー、実験室用フードと、長さ１００±１０ｍｍ、内径
９．５±０．３ｍｍのバーナーに工業用グレードのメタ
ノールガス（最低純度９８％）が供給され、レギュレタ
ー、流量計を備えて供給できるものと、時計装置（精度
１秒）、０．０１ｍｍまでの精度を有するマノメーター
と、試験片を支持するクランプ等を有するリングスタン
ドとを用意し、水平燃焼試験（ＵＬ規格９４ＨＢ準拠）
では、まず、用意した各試験片の着火端からそれぞれ２
５ｍｍ、１００ｍｍの位置に線を入れた。

【００７４】次ぎに、リングスタンドの所定高さ位置
に、大きさ１２５ｍｍ×１２５ｍｍの２０メッシュ金網
を、面を水平方向にして配置し、この金網の上方に所定
間隔を置いた高さ位置に、試験片の長尺方向着火端の他
端をクランプで支持した。試験片から離れた位置でバー
ナーに点火し、黄色炎が無く、炎の高さが２０±１ｍｍ
となるようにガス流量等を調節した後、バーナーの炎の
位置が、試験片の一端から６±１ｍｍの位置まであたる
ようにして３０秒接炎した。試験片の燃焼が３０秒以内
に２５ｍｍ位置の線に達した場合は、バーナーを遠ざ
け、燃え続けるときには、試験片の２５ｍｍ位置の線か
ら１００ｍｍ位置の線までの水平方向の燃焼時間を３回
に渡って測定した。

【００７５】以上のようにして難燃性を評価したとこ
ろ、本願コート液を用いて製造したコート素材では、比
較コート液を用いて製造したコート素材と比較して、水
平燃焼試験において良好な結果を示した。測定結果のう
ち、本願コート液５（表４のデータのうち、どのデータ
が本願のものかお示し下さい。）を用いて製造したコー
ト素材についての水平燃焼試験の測定結果（詳細）は、
表４に示した通りである。表４において、各試験片の測
定は、「１００ｍｍまでの秒数」とは、接炎後、炎が１
００ｍｍの線の位置に達した時間（第１回から第３回目
までの、３度の測定時間）であり、「燃焼速度」とは該
測定時間の平均値から算出される速度（ｍｍ／分）であ
る。ただし、炎が１００ｍｍの線の位置まで達しないで
消えた場合は、その位置を１００ｍｍに比例配分して算
出した。

【００７６】表４に示したように、水平燃焼試験の結
果、３回の測定で「１００ｍｍまでの秒数」が、「ブラ
ンク」試験片（この場合炎は７３ｍｍで消えた）では、
２０秒、２１秒、２０秒であり、「７．５ｇ／ｍ^２」試
験片（この場合炎は７２ｍｍで消えた）では、３８秒、
４０秒、３７秒であり、「１５ｇ／ｍ^２」試験片（この
場合炎は７２ｍｍで消えた）では、５６秒、５４秒、５
０秒であった。また、「燃焼速度」は、「ブランク」試
験片では、２１５．８ｍｍ／分、「７．５ｇ／ｍ ^２」試
験片では、１１２．８ｍｍ／分、「１５ｇ／ｍ^２」試験
片では、８１．１ｍｍ／分であった。

【００７７】以上のように、「ブランク」試験片に比し
て、「７．５ｇ／ｍ^２」試験片では、１００ｍｍの位置
までの燃焼に１．５倍以上の時間を要し、「１５ｇ／ｍ
^２」試験片に至っては、２倍以上の時間を要する等、本
願発明により製造されたコート素材の「燃焼速度」は、
「７．５ｇ／ｍ^２」試験片では「ブランク」試験片の３
／５以下、「１５ｇ／ｍ^２」試験片では「ブランク」試
験片の２／５以下と、極めて良好な評価結果が得られ
た。

【００７８】（ｂ）垂直燃焼試験垂直燃焼試験（ＵＬ規格９４Ｖ−０準拠）では、前記
（ａ）で使用した試験片を使用した。まず、不燃材を塗
布した「７．５ｇ／ｍ^２」試験片と、不燃材を塗布した
「１５ｇ／ｍ^２」試験片を用意し、試験片の長尺方向を
垂直にして、その上部端を前記リングスタンドのクラン
プで支持した。炎の高さが２０±１ｍｍとなるようにバ
ーナーを調整した後、その炎の先端が試験片の下部端の
縁の中心から１０ｍｍ下となるように置き、１０秒間接
炎した。その後、試験片からバーナーを少なくとも１５
０ｍｍ遠ざけて、第１回目の残炎時間測定を行った。残
炎が止んだ後、バーナーを下部端の縁の中心から１０ｍ
ｍ下の位置に再び置き、１０秒間接炎し、試験片からバ
ーナーを少なくとも１５０ｍｍ遠ざけて、第２回目の残
炎時間測定を行うとともに、この時の残煙時間を測定し
た。

【００７９】本願コート液を用いて製造したコート素材
では、１回目、２回目の残炎時間とも１０秒以下であ
り、また、１回目と２回目の残炎時間を加算した時間は
５０秒以下で、２回目の残炎時間と残煙時間を加算した
時間も３０秒以下となり、比較コート液を用いて製造し
たコート素材と比較して、良好な結果を示した。

【００８０】（５）評価結果表１から、式１の化合物によってコート膜を形成させる
ことにより、繊維素材である紙に、光透過性、撥水性、
機械強度、難燃性等の種々の性質を付与するのに、非常
に優れた成分であることが分かる。また、式１の化合物
に加え、コート液に式２又は式３の化合物を添加したも
のでは、式１の化合物のみを含むコート液によるものに
比べ、前記種々の性質が更に改善されることも分かる
（本願コート液４、５、９、１０、１４〜１６）。

【００８１】表１と表２の比較、更には表３から、本願
発明によって製造されるコート素材が、従来知られたコ
ート素材と比較して優位なものであることが分かる。な
お、従来のコート液では、式２又は式３の化合物を添加
しても、本願発明のコート液に添加した時のように、光
透過性、撥水性、機械強度、難燃性等の種々の性質の改
善が見られない。更には、式１の化合物の単量体では、
本願発明によって達成される効果が得られないことも分
かる。表４からは、本願発明によって製造されるコート
素材が、優秀な耐熱性を有し、優れた難燃性を備えるこ
とが分かる。

【００８２】

【発明の効果】本願発明は、式１に示した、ケイ素原子
の４個の置換基のうち、１個は加水分解が不可能で、化
合物同士の重縮合に関与しない置換基Ｒ_４で置換された
ものの縮合体を用いて繊維素材をコートして、適度な強
度と良好な光透過性、良好な撥水性と柔軟性、更には対
摩耗性と難燃性（耐熱性）を付与したコート素材を製造
するものである。

【００８３】したがって本願発明によれば、実施例の記
載からも明らかなように、身近に存在する和紙、洋紙、
布等の繊維素材の、柔軟性を有するという性質を生かし
て、更に前記のような種々の特性が付与されたコート素
材が提供できるのである。しかも、これらコート素材に
付与される種々の特性は、例えば、触媒として使用する
有機金属触媒の選択と使用量、式２及び／又は式３の化
合物の選択と使用量、コート液の塗布量等を任意に選択
・調整することにより、実施者が比較的自由に調整可能
であるという効果もある。

【００８４】本願発明では、コート液を塗布することに
よりコート素材を製造するものであるから、従来から使
用されている、パラフィン紙等のように、高い光透過性
と優れた撥水性を呈することはできるが、工場生産によ
らなければ製造できなかった素材とは異なり、通常の紙
素材等、身近に存在し、簡単に入手できるものについ
て、その柔軟性を生かしたまま、強度、光透過性、撥水
性、難燃性そして耐摩耗性を付与できるという効果があ
る。

【００８５】また、その丈夫さゆえに障子住宅やホテル
・旅館等で障子紙として使用されているレーヨン障子紙
等との比較では、本願発明によって製造されるコート素
材は、静電気を生じ難いため、埃がつき難く、しかもレ
ーヨン障子紙を超える撥水性を有しているため、濡れ雑
巾等での拭き掃除が可能で、洗っても水分を吸い込んで
接着部分が剥がれることがない、という効果がある。

【００８６】つまり、本願発明にしたがって通常の障子
紙から製造したコート素材では、レーヨン障子紙に代表
される特殊障子紙のように、レーヨン、アクリル、塩化
ビニルといった化学物質を使用していないため、静電気
が発生する事が無く、埃が付きにくいという効果を達成
できるのである。従来の特殊障子紙は、長年の使用の間
に周囲のほこりを吸着して黒ずんでしまい、一定間隔で
張り替えの必要があったが、本願発明で製造したコート
素材による障子紙では、長期間の使用でも黒ずむことが
なく、張り替え間隔を飛躍的に長くすることができるの
である。

【００８７】また本願発明により製造したコート素材
を、従来のゾルーゲル液を用いて製造したものと比較す
れば、シランカップリング剤を用いる必要がないことか
ら、コート膜の形成反応が不均一になることがなく、し
たがって、コーティング膜の強度は低下しないという効
果がある。また更には、式１の化合物等は合成が容易で
あることから、従来の有機・無機複合材料を用いるもの
と比較して、より安価にコート素材を提供し得るという
効果もある。

【００８８】そして、特許第３０２０９３４号公報に記
載されたものとの比較では、本願発明のコート液は、ホ
ウ素イオンやハロゲンイオンを含まないから、紙の中性
化が生じることはなく、コート液及び製造したコート素
材の長期保存が可能になるという効果に加え、本願発明
によって製造されるコート素材のコート膜は、硬いシロ
キサン結合のネットワークのみで形成されたものではな
いから、一定の硬さと柔軟性を併せ持ち、機械強度が高
いという効果がある。そして更には、ホウ素イオン及び
ハロゲンイオンを使用しないため、本願発明のコート液
や製造方法では、使用済液の廃棄が、前記イオンを使用
するものよりも容易であるという効果もある。

【００８９】本願発明によって、例えば色つき紙を繊維
素材として製造したコート素材は、例えばそのまま、又
は通常の透明ガラスに貼り付けたうえで、ステンドグラ
ス風の窓ガラスや、優れた美しさを醸し出す電気スタン
ドの傘（シェード）等として使用することができる。特
に、和紙を利用した日本古来の紙の美しさを表現でき
る、シェード等とすれば、紙そのものが有する美しさや
特性を備えるとともに、撥水性に富み、耐水・防水性に
富む素材を提供できる。

【００９０】加えて、本願発明により製造されるコート
素材は、通常の紙と比べて、前記種々の特性を有してい
るので、これを利用した諸製品は、長期間の使用にも堪
え得るものである。例えば、障子紙からコート素材を製
造した場合は、その厚さを１ｍｍ程度以下としながら、
紙の両面にコート膜を形成させることによって、丈夫で
燃えにくく、かつ、耐水性に優れ、汚れた場合には、洗
って繰り返し使用することが可能な、極めて経済的な障
子紙を提供できる。また例えば、障子紙から製造したコ
ート素材は、従来のものと比較して優れているとはい
え、衝撃等により破損しないわけではない。しかしなが
ら、単なるガラスのように破片が散乱することがないた
め安全性に優れ、近年の高齢化社会に伴うバリアフリー
住宅の需要にも貢献できる。

【００９１】本願発明によって製造されるコート素材
は、極めて安定なコート膜で覆われているため、内部か
ら、最近注目されている住宅建築時に使用される化学物
質が気化することが少ないという特徴を有する。したが
ってこのコート素材を、壁紙や障子紙等、住宅の内部で
使用される製品に使用すれば、人体に起こるアレルギー
を防止或いは低減することもできる。

【００９２】また、本願発明の製造方法に従えば、コー
ト膜によって与えられる種々の性質の度合いはもとよ
り、そのコート膜の厚みをも任意に調整できるから、例
えば、戸外の風雨に曝される場所で使用する製品に使用
する場合や壁紙等の室内装飾用に使用する場合等、必要
に応じて各化合物の種類や量を調整し、最適なコート素
材を製造・提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、撥水性を評価するために使用した試験
装置を説明するためのものである。

【符号の説明】

１試験片２取り付け台３ビュレット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＤ０６Ｍ 15/643 Ｄ０６Ｍ 15/643 Ｄ２１Ｈ 19/10 Ｄ２１Ｈ 19/10 Ａ 21/26 21/26 21/34 21/34 (56)参考文献特開平11−315494（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−6198（ＪＰ，Ａ) 特開平10−176141（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−137295（ＪＰ，Ａ) 特開平２−264074（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−16927（ＪＰ，Ａ) 欧州特許出願公開579453（ＥＰ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D21H 11/00 - 27/42 D06M 10/00 - 16/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】繊維素材に、式１で示される化合物を主成
分とするシラン系コート液を塗布し、触媒の作用で硬化
・固化させて、表面形成されたことを特徴とするコート
素材。【式１】（式１において、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３及びＲ_４は、それぞ
れ同一又は異なっても良い、水素又は炭素数が１〜４の
アルキル基である。また、ｎは、２〜１０である。）
【請求項２】前記コート液の塗布に先立ち、前記繊維素
材をアルコールに浸漬し、乾燥し、更に紫外線を照射し
て形成することを特徴とする請求項１のコート素材。
【請求項３】前記シラン系コート液を硬化・固化させる
触媒として、加水分解可能な有機金属化合物を使用して
形成されたことを特徴とする請求項１のコート素材。
【請求項４】前記加水分解可能な有機金属化合物とし
て、チタン、ジルコン、アルミ及びスズから成る群から
選ばれる一種以上の有機金属化合物を使用して形成され
たことを特徴とする請求項３のコート素材。
【請求項５】前記シラン系コート液として、前記主成分
に加え、３個の加水分解可能な置換基と１個は加水分解
不可能な置換基を有する、式２で示される化合物を含む
コート液を使用して形成されたことを特徴とする請求項
１のコート素材。【式２】（式２において、Ｒ_５、Ｒ_６及びＲ_７は、それぞれ同一
又は異なっていても良く、水素、アルキル基又はアルケ
ニル基からなるモノマーであり、Ｒ_５Ｏ、Ｒ_６０及びＲ
_７ＯとＳｉとの結合はシロキサン結合からなるオリゴマ
ーであり、Ｒ_８は、その分子内にエポキシ基又はグリシ
ジル基を含んでいても良い、アルケニル基又はフェニル
基である）
【請求項６】前記シラン系コート液として、前記主成分
に加え、２個の加水分解可能な置換基と２個の加水分解
不可能な置換基を有する、式３で示される化合物を含む
コート液を使用して表面形成されたことを特徴とする請
求項１のコート素材。【式３】（式３において、Ｒ_９及びＲ_１１は、それぞれ同一又は
異なっていても良く、水素、アルキル基又はアルケニル
基からなるモノマーであり、Ｒ_９Ｏ及びＲ_１１ＯとＳｉ
との結合はシロキサン結合からなるオリゴマーであり、
Ｒ_１０及びＲ_１２は、その分子内にエポキシ基又はグリ
シジル基を含んでいても良い、アルキル基、アルケニル
基又はフェニル基である）
【請求項７】前記アルコキシシラン系コート液として、
前記主成分に加え、式２で示される化合物及び式３で示
される化合物を含むコート液を使用して表面形成された
ことを特徴とする請求項１のコート素材。【式２】【式３】（式２において、Ｒ_５、Ｒ_６及びＲ_７は、それぞれ同一
又は異なっていても良く、水素、アルキル基又はアルケ
ニル基からなるモノマーであり、Ｒ_５Ｏ、Ｒ_６０及びＲ
_７ＯとＳｉとの結合はシロキサン結合からなるオリゴマ
ーであり、Ｒ_８は、その分子内にエポキシ基又はグリシ
ジル基を含んでいても良い、アルキル基、アルケニル基
又はフェニル基であり、式３において、Ｒ_９及びＲ_１１
は、それぞれ同一又は異なっていても良く、水素、アル
キル基又はアルケニル基からなるモノマーであり、Ｒ_９
Ｏ及びＲ_１１ＯとＳｉとの結合はシロキサン結合からな
るオリゴマーであり、Ｒ_１０及びＲ_１２は、その分子内
にエポキシ基又はグリシジル基を含んでいても良い、ア
ルキル基、アルケニル基又はフェニル基である）
【請求項８】繊維素材に適度な強度と良好な光透過性及
び撥水性を付与するためのシラン系コート液であって、
式１で示される主成分化合物と、その硬化・固化のため
の触媒とを含む、コート液。【式１】（式１において、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３及びＲ_４は、それぞ
れ同一又は異なっても良い、水素又は炭素数が１〜４の
アルキル基である。また、ｎは、２〜１０である。）
【請求項９】前記シラン系コート液を硬化・固化させる
触媒は、加水分解可能な有機金属化合物であることを特
徴とする、請求項８のコート液。
【請求項１０】前記加水分解可能な有機金属化合物は、
チタン、ジルコン、アルミ及びスズから成る群から選ば
れる一種以上の有機金属化合物であることを特徴とす
る、請求項９のコート液。
【請求項１１】前記シラン系コート液は、前記主成分に
加え、３個の加水分解可能な置換基と１個は加水分解不
可能な置換基を有する、式２で示される化合物を含むこ
とを特徴とする、請求項８のコート液。【式２】（式２において、Ｒ_５、Ｒ_６及びＲ７は、それぞれ同一
又は異なっていても良く、水素、アルキル基又はアルケ
ニル基からなるモノマーであり、Ｒ_５Ｏ、Ｒ_６０及びＲ
_７ＯとＳｉとの結合はシロキサン結合からなるオリゴマ
ーであり、Ｒ_８は、その分子内にエポキシ基又はグリシ
ジル基を含んでいても良い、アルケニル基又はフェニル
基である）
【請求項１２】前記シラン系コート液は、前記主成分に
加え、２個の加水分解可能な置換基と２個の加水分解不
可能な置換基を有する、式３で示される化合物を含むこ
とを特徴とする、請求項８のコート液。【式３】（式３において、Ｒ_９及びＲ_１１は、それぞれ同一又は
異なっていても良く、水素、アルキル基又はアルケニル
基からなるモノマーであり、Ｒ_９Ｏ及びＲ_１１ＯとＳｉ
との結合はシロキサン結合からなるオリゴマーであり、
Ｒ_１０及びＲ_１２は、その分子内にエポキシ基又はグリ
シジル基を含んでいても良い、アルキル基、アルケニル
基又はフェニル基である）
【請求項１３】前記アルコキシシラン系コート液は、前
記主成分に加え、式２で示される化合物及び式３で示さ
れる化合物を含むことを特徴とする、請求項８のコート
液。【式２】【式３】（式２において、Ｒ_５、Ｒ_６及びＲ_７は、それぞれ同一
又は異なっていても良く、水素、アルキル基又はアルケ
ニル基からなるモノマーであり、Ｒ_５Ｏ、Ｒ_６０及びＲ
_７ＯとＳｉとの結合はシロキサン結合からなるオリゴマ
ーであり、Ｒ_８は、その分子内にエポキシ基又はグリシ
ジル基を含んでいても良い、アルキル基、アルケニル基
又はフェニル基であり、式３において、Ｒ_９及びＲ_１１
は、それぞれ同一又は異なっていても良く、水素、アル
キル基又はアルケニル基からなるモノマーであり、Ｒ_９
Ｏ及びＲ_１１ＯとＳｉとの結合はシロキサン結合からな
るオリゴマーであり、Ｒ_１０及びＲ_１２は、その分子内
にエポキシ基又はグリシジル基を含んでいても良い、ア
ルキル基、アルケニル基又はフェニル基である）