CN108848670B - 固化性组合物及其用途 - Google Patents

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Abstract

固化性组合物,其包含封端异氰酸酯、含有固化性官能团的氟聚合物、和烷氧基硅烷,所述固化性组合物可以包含氧化钛,所述封端异氰酸酯是具有H6XDI骨架的异氰酸酯化合物的NCO基被具有O=C‑CH‑C=O骨架的封端剂封端而成的,所述烷氧基硅烷具有包含第15~16族元素(不包括氧。)中的至少1种的官能团,固化性官能团相对于NCO基的摩尔比为0.5~10,相对于封端异氰酸酯及氟聚合物的总量100质量份而言,烷氧基硅烷为0.2~8质量份,相对于氟聚合物100质量份而言,氧化钛为0~200质量份。

Description

固化性组合物及其用途
技术领域
本发明涉及固化性组合物、涂料、太阳能电池用涂料、太阳能电池背板用涂料、粘接剂、太阳能电池用粘接剂、太阳能电池背板用粘接剂、片材的制造方法、及固化剂,详细而言,涉及固化性组合物、包含该固化性组合物的涂料、太阳能电池用涂料、太阳能电池背板用涂料、粘接剂、太阳能电池用粘接剂、太阳能电池背板用粘接剂、及使用了该涂料的片材的制造方法、以及固化剂。
背景技术
太阳能电池组件通常具备表面层、将太阳能电池单元电池(cell)密封的密封材料层、及背板。
对于背板而言,例如要求机械强度、耐气候性、电绝缘性、防水·防湿性等各种物性。为了满足这样的要求,例如层叠耐气候层、电绝缘层、防水·防湿层等而成的多层结构的背板是已知的。
这样的背板中,各层通常由树脂片材等形成,但近年来,对使用树脂组合物的固化涂膜代替树脂片材的方案进行了研究。
具体而言,例如,包含含有固化性官能团的氟聚合物和基于1,6-己二异氰酸酯的封端异氰酸酯的涂料是已知的,另外,提出了将该涂料的固化涂膜用于太阳能电池组件的背板的方案。更具体而言,提出了下述方案:将固化性TFE(四氟乙烯)系共聚物、作为白色颜料的氧化钛、和乙酸丁酯混合,然后配合HDI(1,6-己二异氰酸酯)的活性亚甲基化合物封端异氰酸酯作为固化剂,从而得到涂料(例如,参见下述专利文献1(制备例1)。)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-136736号公报
发明内容
发明所要解决的课题
另一方面,根据本申请的发明人的研究,如上述专利文献1中记载那样包含含有固化性官能团的氟聚合物等的涂膜呈现出光泽性差这样的不良情况。因此,认为在要求光泽性的用途中,上述专利文献1中记载的涂料的固化涂膜有进行改善的必要性。
另外,对于涂料,要求贮存稳定性,另外,对于该涂料的固化涂膜,根据用途,还要求耐溶剂性、密合性、低黄度(低b值)等。
本发明的目的在于提供能得到具有优异的光泽性、而且耐溶剂性、密合性、低黄度(低b值)也优异的固化涂膜、且贮存稳定性也优异的固化性组合物、包含该固化性组合物的涂料、太阳能电池用涂料、太阳能电池背板用涂料、粘接剂、太阳能电池用粘接剂、太阳能电池背板用粘接剂、及使用了该涂料的片材的制造方法、以及固化剂。
用于解决课题的手段
本发明[1]包含固化性组合物,所述固化性组合物包含封端异氰酸酯、含有固化性官能团的氟聚合物、和烷氧基硅烷作为必需成分,可以包含氧化钛作为任选成分,前述封端异氰酸酯包含具有双(异氰酸酯基甲基)环己烷骨架的异氰酸酯化合物的异氰酸酯基被具有O=C-CH-C=O骨架的封端剂封端而成的封端异氰酸酯,前述烷氧基硅烷具有包含选自第15~16族元素(不包括氧。)中的至少1种元素的官能团,前述含有固化性官能团的氟聚合物的固化性官能团相对于前述封端异氰酸酯中的前述异氰酸酯化合物的前述异氰酸酯基的摩尔比(固化性官能团/异氰酸酯基)为0.5~10,相对于前述封端异氰酸酯和前述含有固化性官能团的氟聚合物的总量100质量份而言,前述烷氧基硅烷的含有比例为0.2~8质量份,相对于前述含有固化性官能团的氟聚合物100质量份而言,前述氧化钛的含有比例为0~200质量份。
本发明[2]包含上述[1]所述的固化性组合物,其中,前述封端剂为丙二酸酯衍生物及/或乙酰乙酸酯衍生物。
本发明[3]包含上述[1]或[2]所述的固化性组合物,其中,前述烷氧基硅烷的前述官能团为选自由伯氨基、仲氨基及巯基组成的组中的至少1种官能团。
本发明[4]包含涂料,所述涂料包含上述[1]~[3]中任一项所述的固化性组合物。
本发明[5]包含太阳能电池用涂料,所述太阳能电池用涂料包含上述[1]~[3]中任一项所述的固化性组合物。
本发明[6]包含太阳能电池背板用涂料,所述太阳能电池背板用涂料包含上述[1]~[3]中任一项所述的固化性组合物。
本发明[7]包含粘接剂,所述粘接剂包含上述[1]~[3]中任一项所述的固化性组合物。
本发明[8]包含太阳能电池用粘接剂,所述太阳能电池用粘接剂包含上述[1]~[3]中任一项所述的固化性组合物。
本发明[9]包含太阳能电池背板用粘接剂,所述太阳能电池背板用粘接剂包含上述[1]~[3]中任一项所述的固化性组合物。
本发明[10]包含片材的制造方法,所述制造方法包括下述工序:将上述[4]所述的涂料涂布于基材的涂布工序和使前述涂料固化的固化工序。
本发明[11]包含固化剂,所述固化剂是含有固化性官能团的氟聚合物的固化剂,所述固化剂包含具有双(异氰酸酯基甲基)环己烷骨架的异氰酸酯化合物的异氰酸酯基被具有O=C-CH-C=O骨架的封端剂封端而成的封端异氰酸酯。
发明的效果
通过本发明的固化性组合物、涂料、太阳能电池用涂料、太阳能电池背板用涂料、粘接剂、太阳能电池用粘接剂、太阳能电池背板用粘接剂及固化剂,能得到具有优异的光泽性、而且耐溶剂性、密合性、低黄度(低b值)也优异的固化涂膜,另外,贮存稳定性也优异。
通过本发明的片材的制造方法,能得到包含具有优异的光泽性、而且耐溶剂性、密合性、低黄度(低b值)也优异的固化涂膜的片材。
具体实施方式
本发明的固化性组合物包含封端异氰酸酯、含有固化性官能团的氟聚合物、和烷氧基硅烷作为必需成分。
封端异氰酸酯是含有固化性官能团的氟聚合物的固化剂(即,以含有固化性官能团的氟聚合物为主剂的固化剂),是异氰酸酯成分与封端剂的反应物。
异氰酸酯成分含有具有双(异氰酸酯基甲基)环己烷(H6XDI)骨架的异氰酸酯化合物作为必需成分。
作为具有双(异氰酸酯基甲基)环己烷骨架的异氰酸酯化合物,可举出例如双(异氰酸酯基甲基)环己烷(单体),具体而言,可举出1,2-双(异氰酸酯基甲基)环己烷、1,3-双(异氰酸酯基甲基)环己烷、1,4-双(异氰酸酯基甲基)环己烷等。另外,它们可以在不妨碍本发明的优异效果的范围内具有已知的取代基。
这些双(异氰酸酯基甲基)环己烷可以单独使用或并用2种以上。通过并用2种以上双(异氰酸酯基甲基)环己烷,能调节熔点、玻璃化转变温度。
作为双(异氰酸酯基甲基)环己烷,优选可举出1,3-双(异氰酸酯基甲基)环己烷、1,4-双(异氰酸酯基甲基)环己烷,更优选可举出1,3-双(异氰酸酯基甲基)环己烷。
另外,双(异氰酸酯基甲基)环己烷中存在几何异构体(顺式体及反式体)。
例如从出于提高耐热性的目的而提高熔点的观点考虑,双(异氰酸酯基甲基)环己烷中的反式体的含有比例优选为50摩尔%以上,更优选为70摩尔%以上,进一步优选为80摩尔%以上,特别优选为85摩尔%以上,另一方面,对于上限而言,优选为100摩尔%以下,更优选为96摩尔%以下,进一步优选为93摩尔%以下。
需要说明的是,反式体的含有比例可通过利用气相色谱进行分析从而求出。
另外,作为具有双(异氰酸酯基甲基)环己烷骨架的异氰酸酯化合物,除了上述的双(异氰酸酯基甲基)环己烷(单体)之外,例如可举出双(异氰酸酯基甲基)环己烷的衍生物。
具体而言,可举出例如上述的双(异氰酸酯基甲基)环己烷的多聚物(例如,二聚物、三聚物(例如,异氰脲酸酯衍生物、亚氨基噁二嗪二酮衍生物)、五聚物、七聚物等)、脲基甲酸酯衍生物(例如,通过上述的双(异氰酸酯基甲基)环己烷与低分子量多元醇的反应而生成的脲基甲酸酯衍生物等)、多元醇衍生物(例如,通过上述的双(异氰酸酯基甲基)环己烷与低分子量多元醇的反应而生成的多元醇衍生物(醇加成物)等)、缩二脲衍生物(例如,通过上述的双(异氰酸酯基甲基)环己烷、与水或胺类的反应而生成的缩二脲衍生物等)、脲衍生物(例如,通过上述的双(异氰酸酯基甲基)环己烷与二胺的反应而生成的脲衍生物等)、噁二嗪三酮衍生物(例如,通过上述的双(异氰酸酯基甲基)环己烷与二氧化碳的反应而生成的噁二嗪三酮等)、碳二亚胺衍生物(通过上述的双(异氰酸酯基甲基)环己烷的脱羧缩合反应而生成的碳二亚胺衍生物等)、脲二酮衍生物、脲酮亚胺衍生物等。另外,它们可以在不妨碍本发明的优异效果的范围内具有已知的取代基。
这些双(异氰酸酯基甲基)环己烷的衍生物可以单独使用或并用2种以上。
作为双(异氰酸酯基甲基)环己烷的衍生物,优选可举出双(异氰酸酯基甲基)环己烷的多聚物,更优选可举出双(异氰酸酯基甲基)环己烷的三聚物,尤其优选可举出双(异氰酸酯基甲基)环己烷的异氰脲酸酯衍生物。
具有双(异氰酸酯基甲基)环己烷骨架的异氰酸酯化合物可以单独使用或并用2种以上。
作为具有双(异氰酸酯基甲基)环己烷骨架的异氰酸酯化合物,优选可举出双(异氰酸酯基甲基)环己烷的衍生物,更优选可举出双(异氰酸酯基甲基)环己烷的多聚物,进一步优选可举出双(异氰酸酯基甲基)环己烷的三聚物,尤其优选可举出双(异氰酸酯基甲基)环己烷的异氰脲酸酯衍生物。
另外,异氰酸酯成分可以含有不具有双(异氰酸酯基甲基)环己烷骨架的异氰酸酯化合物作为任选成分。
作为不具有双(异氰酸酯基甲基)环己烷骨架的异氰酸酯化合物,可举出例如芳香族多异氰酸酯、芳香脂肪族多异氰酸酯、脂肪族多异氰酸酯、脂环族多异氰酸酯(不包括双(异氰酸酯基甲基)环己烷。(在下文中也同样))等多异氰酸酯单体等。
作为芳香族多异氰酸酯,可举出例如甲苯二异氰酸酯(2,4-或2,6-甲苯二异氰酸酯或其混合物)(TDI)、苯二异氰酸酯(间、对苯二异氰酸酯或其混合物)、4,4’-联苯二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯(NDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(4,4’-、2,4’-或2,2’-二苯基甲烷二异氰酸酯或其混合物)(MDI)、4,4’-甲苯胺二异氰酸酯(TODI)、4,4’-二苯基醚二异氰酸酯等芳香族二异氰酸酯等。
作为芳香脂肪族多异氰酸酯,可举出例如苯二甲撑二异氰酸酯(1,3-或1,4-苯二甲撑二异氰酸酯或其混合物)(XDI)、四甲基苯二甲撑二异氰酸酯(1,3-或1,4-四甲基苯二甲撑二异氰酸酯或其混合物)(TMXDI)、ω,ω’-二异氰酸酯基-1,4-二乙基苯等芳香脂肪族二异氰酸酯等。
作为脂肪族多异氰酸酯,可举出例如1,3-丙二异氰酸酯、1,2-丙二异氰酸酯、丁二异氰酸酯(1,4-丁二异氰酸酯、1,2-丁二异氰酸酯、2,3-丁二异氰酸酯、1,3-丁二异氰酸酯)、1,5-戊二异氰酸酯(PDI)、1,6-己二异氰酸酯(HDI)、2,4,4-或2,2,4-三甲基-1,6-己二异氰酸酯、2,6-二异氰酸酯基甲基己酸酯等脂肪族二异氰酸酯等。
作为脂环族多异氰酸酯(不包括双(异氰酸酯基甲基)环己烷。),可举出例如1,3-环戊烷二异氰酸酯、1,3-环戊烯二异氰酸酯、环己烷二异氰酸酯(1,4-环己烷二异氰酸酯、1,3-环己烷二异氰酸酯)、3-异氰酸酯基甲基-3,5,5-三甲基环己基异氰酸酯(异佛尔酮二异氰酸酯)(IPDI)、亚甲基双(环己基异氰酸酯)(4,4’-、2,4’-或2,2’-亚甲基双(环己基异氰酸酯、它们的反式,反式-体、反式,顺式-体、顺式,顺式-体、或其混合物))(H12MDI)、甲基环己烷二异氰酸酯(甲基-2,4-环己烷二异氰酸酯、甲基-2,6-环己烷二异氰酸酯)、降冰片烷二异氰酸酯(各种异构体或其混合物)(NBDI)等脂环族二异氰酸酯。
这些多异氰酸酯单体可以单独使用或并用2种以上。
作为多异氰酸酯单体,从提高与耐气候性等的均衡性的观点考虑,优选可举出脂肪族多异氰酸酯,更优选可举出1,5-戊二异氰酸酯(PDI)、1,6-己二异氰酸酯(HDI),从获得容易性、成本的观点考虑,进一步优选可举出1,6-己二异氰酸酯(HDI)。
另外,作为不具有双(异氰酸酯基甲基)环己烷骨架的异氰酸酯化合物,除了上述的多异氰酸酯单体之外,还可举出多异氰酸酯衍生物(不包括双(异氰酸酯基甲基)环己烷衍生物。(在下文中也同样))。
作为多异氰酸酯衍生物,可举出例如上述的多异氰酸酯单体的多聚物(例如,二聚物、三聚物(例如,异氰脲酸酯衍生物、亚氨基噁二嗪二酮衍生物)、五聚物、七聚物等)、脲基甲酸酯衍生物(例如,通过上述的多异氰酸酯单体与已知的低分子量多元醇的反应而生成的脲基甲酸酯衍生物等)、多元醇衍生物(例如,通过多异氰酸酯单体与已知的低分子量多元醇的反应而生成的多元醇衍生物(醇加成物)等)、缩二脲衍生物(例如,通过上述的多异氰酸酯单体、与水或胺类的反应而生成的缩二脲衍生物等)、脲衍生物(例如,通过上述的多异氰酸酯单体与二胺的反应而生成的脲衍生物等)、噁二嗪三酮衍生物(例如,通过上述的多异氰酸酯单体与二氧化碳的反应而生成的噁二嗪三酮等)、碳二亚胺衍生物(通过上述的多异氰酸酯单体的脱羧缩合反应而生成的碳二亚胺衍生物等)、脲二酮衍生物、脲酮亚胺衍生物等。此外,作为多异氰酸酯衍生物,还可举出聚亚甲基聚苯基多异氰酸酯(MDI粗品(crude)、聚合(polymeric)MDI)等。
这些多异氰酸酯衍生物可以单独使用或并用2种以上。
作为多异氰酸酯衍生物,优选可举出多异氰酸酯单体的多聚物,进一步优选可举出多异氰酸酯单体的三聚物,尤其优选可举出多异氰酸酯单体的异氰脲酸酯衍生物。
这些不具有双(异氰酸酯基甲基)环己烷骨架的异氰酸酯化合物可以单独使用或并用2种以上。
作为不具有双(异氰酸酯基甲基)环己烷骨架的异氰酸酯化合物,优选可举出多异氰酸酯衍生物,更优选可举出多异氰酸酯单体的多聚物,进一步优选可举出多异氰酸酯单体的三聚物,尤其优选可举出多异氰酸酯单体的异氰脲酸酯衍生物。
相对于异氰酸酯成分的总量而言,不具有双(异氰酸酯基甲基)环己烷骨架的异氰酸酯化合物的含有比例例如为80质量%以下,优选为50质量%以下,更优选为20质量%以下,进一步优选为10质量%以下,尤其优选为5质量%以下,通常为0质量%以上。另外,相对于异氰酸酯成分的总量而言,具有双(异氰酸酯基甲基)环己烷骨架的异氰酸酯化合物的含有比例例如为20质量%以上,优选为50质量%以上,更优选为80质量%以上,进一步优选为90质量%以上,尤其优选为95质量%以上,通常为100质量%以下。
从光泽、耐溶剂性等的观点考虑,异氰酸酯成分优选不含有不具有双(异氰酸酯基甲基)环己烷骨架的异氰酸酯化合物,而单独地含有具有双(异氰酸酯基甲基)环己烷骨架的异氰酸酯化合物。
另外,从低黄度的观点考虑,异氰酸酯成分优选含有具有双(异氰酸酯基甲基)环己烷骨架的异氰酸酯化合物、和不具有双(异氰酸酯基甲基)环己烷骨架的异氰酸酯化合物(更优选为脂肪族多异氰酸酯及其衍生物)。
需要说明的是,并用2种以上的异氰酸酯化合物时(例如,并用具有双(异氰酸酯基甲基)环己烷骨架的异氰酸酯化合物、和不具有双(异氰酸酯基甲基)环己烷骨架的异氰酸酯化合物时等),例如,在制造封端异氰酸酯时(后述),可同时使2种以上的多异氰酸酯化合物与封端剂(后述)反应,另外,也可将使各多异氰酸酯化合物分别地与封端剂(后述)反应而得到的各封端异氰酸酯混合。
封端剂含有具有O=C-CH-C=O骨架的封端剂作为必需成分。需要说明的是,O=C-CH-C=O骨架表示活性亚甲基骨架及/或活性次甲基骨架。
作为具有O=C-CH-C=O骨架的封端剂,可举出例如活性亚甲基系化合物、活性次甲基系化合物,具体而言,可举出例如丙二酸二烷基酯(例如,丙二酸二甲酯、丙二酸二乙酯、丙二酸二丙酯、丙二酸二正丁酯、丙二酸二叔丁酯、丙二酸二2-乙基己酯、丙二酸甲基正丁基酯、丙二酸乙基正丁基酯、丙二酸甲基仲丁基酯、丙二酸乙基仲丁基酯、丙二酸甲基叔丁基酯、丙二酸乙基叔丁基酯、甲基丙二酸二乙酯、丙二酸二苄酯、丙二酸二苯酯、丙二酸苄基甲基酯、丙二酸乙基苯基酯、丙二酸叔丁基苯基酯、丙二酸异亚丙(isopropylidene)酯等)、一取代丙二酸酯(例如,甲基丙二酸乙酯、乙基丙二酸乙酯等)等丙二酸酯衍生物、例如乙酰乙酸烷基酯(例如,乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、乙酰乙酸正丙酯、乙酰乙酸异丙酯、乙酰乙酸正丁酯、乙酰乙酸叔丁酯、乙酰乙酸苄酯、乙酰乙酸苯酯等)等乙酰乙酸酯衍生物、例如甲基丙烯酸2-乙酰乙酰氧基乙酯、乙酰基丙酮、氰基乙酸乙酯、丙二酸亚异丙酯(meldrum’s acid)等。
这些具有O=C-CH-C=O骨架的封端剂可以单独使用或并用2种以上。
作为具有O=C-CH-C=O骨架的封端剂,优选可举出丙二酸酯衍生物、乙酰乙酸酯衍生物,更优选可举出丙二酸酯衍生物。
若使用具有O=C-CH-C=O骨架的封端剂,则存在以下倾向:容易得到具有优异的光泽性、而且耐溶剂性、密合性、低黄度(低b值)也优异的固化涂膜,另外,容易得到贮存稳定性也优异的固化性组合物。
另外,作为具有O=C-CH-C=O骨架的封端剂,进一步优选可举出丙二酸二乙酯、乙酰乙酸乙酯,尤其优选可举出丙二酸二乙酯。
另外,封端剂可以含有不具有O=C-CH-C=O骨架的封端剂作为任选成分。
作为不具有O=C-CH-C=O骨架的封端剂,可举出例如咪唑系化合物、咪唑啉系化合物、嘧啶系化合物、胍系化合物、醇系化合物、酚系化合物、胺系化合物、亚胺系化合物、肟系化合物、氨基甲酸系化合物、脲系化合物、酰胺系(内酰胺系)化合物、酰亚胺系化合物、三唑系化合物、吡唑系化合物、硫醇系化合物、亚硫酸氢盐等。
这些不具有O=C-CH-C=O骨架的封端剂可以单独使用或并用2种以上。
相对于封端剂的总量而言,不具有O=C-CH-C=O骨架的封端剂的含有比例例如为80质量%以下,优选为50质量%以下,更优选为20质量%以下,进一步优选为10质量%以下,尤其优选为5质量%以下,通常为0质量%以上。另外,相对于封端剂的总量而言,具有O=C-CH-C=O骨架的封端剂的含有比例例如为20质量%以上,优选为50质量%以上,更优选为80质量%以上,进一步优选为90质量%以上,尤其优选为95质量%以上,通常为100质量%以下。
封端剂优选不含有不具有O=C-CH-C=O骨架的封端剂,而单独地含有具有O=C-CH-C=O骨架的封端剂。
而且,通过使上述异氰酸酯成分与上述封端剂反应,从而作为上述异氰酸酯成分与上述封端剂的反应物而得到封端异氰酸酯。
作为上述异氰酸酯成分与上述封端剂的配合比例,封端剂中的与异氰酸酯基反应的活性基(即,封端基)相对于异氰酸酯成分的异氰酸酯基的当量比(活性基/异氰酸酯基)例如为0.2以上,优选为0.5以上,更优选为0.8以上,例如为1.5以下,优选为1.2以下,更优选为1.1以下。
另外,作为反应条件,例如,在大气压下、非活性气体(例如,氮气、氩气等)气氛下,反应温度例如为0℃以上,优选为20℃以上,例如为100℃以下,优选为80℃以下,更优选为70℃以下。另外,反应时间例如为0.5小时以上,优选为1.0小时以上,例如为24小时以下,优选为12小时以下。
需要说明的是,关于反应的结束,例如可通过采用红外光谱分析法等来确认异氰酸酯基的消失或减少从而判定。
另外,上述的各反应均可在无溶剂下进行,例如也可在溶剂的存在下进行。
作为溶剂,可举出例如丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮等酮类、例如乙腈等腈类、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯等烷基酯类、例如正己烷、正庚烷、辛烷等脂肪族烃类、例如环己烷、甲基环己烷等脂环族烃类、例如甲苯、二甲苯、乙基苯等芳香族烃类、例如甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯、甲基卡必醇乙酸酯、乙基卡必醇乙酸酯、乙二醇乙基醚乙酸酯、丙二醇甲基醚乙酸酯、乙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯、3-乙氧基丙酸乙酯等乙二醇醚酯类、例如乙醚、四氢呋喃、二氧杂环己烷、1,2-二甲氧基乙烷、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二丙二醇二甲基醚、二丙二醇二乙基醚等醚类、例如氯甲烷、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、溴甲烷、二碘甲烷、二氯乙烷等卤代脂肪族烃类、例如N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、N,N’-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、六甲基磷酰三胺(hexamethylphosphonylamide)等极性非质子类、以及丙二醇1-单甲基醚2-乙酸酯等。这些溶剂可单独使用或也可2种以上并用。
另外,上述的各反应中,根据需要,可添加封端化催化剂。
作为封端化催化剂,可举出例如碱性化合物,具体而言,可举出例如甲醇钠、乙醇钠、苯酚钠、甲醇钾等碱金属醇盐、例如四甲基铵、四乙基铵、四丁基铵等四烷基铵的氢氧化物、例如四烷基铵等的乙酸盐、辛酸盐、肉豆蔻酸盐、苯甲酸盐等有机弱酸盐、例如乙酸、己酸、辛酸、肉豆蔻酸等烷基羧酸的碱金属盐、例如上述烷基羧酸的锡、锌、铅等的金属盐、例如六亚甲基二硅氮烷等含有氨基甲硅烷基的化合物、例如锂、钠、钾等碱金属的氢氧化物等。另外,这些封端化催化剂根据需要也可以以被溶解于上述的溶剂中而得到的溶液的形式使用。
这些封端化催化剂可以单独使用或并用2种以上。
作为封端化催化剂,优选可举出碱金属醇盐,更优选可举出甲醇钠。
封端化催化剂的配合比例没有特别限制,例如,相对于异氰酸酯成分100质量份而言,例如为0.01质量份以上,优选为0.05质量份以上,更优选为0.1质量份以上,例如为5质量份以下,优选为3质量份以下,更优选为2质量份以下。
另外,对于这样的封端异氰酸酯而言,例如,可以以非水分散性封端异氰酸酯的形式得到,例如可将其溶解于上述的溶剂中来使用。
在将封端异氰酸酯溶解于溶剂中时,其固态成分浓度例如为1质量%以上,优选为20质量%以上,更优选为30质量%以上,例如为95质量%以下,优选为90质量%以下。
而且,通过如上所述地使异氰酸酯成分与封端剂反应,从而使异氰酸酯成分的异氰酸酯基被封端剂的封端基封端,得到封端异氰酸酯。
对于这样的封端异氰酸酯而言,由于异氰酸酯基被封端剂封端,因而通过将其作为固化性组合物中的固化剂使用,能确保优异的适用期。另外,若使用上述的封端异氰酸酯,则能得到具有优异的光泽性、而且耐溶剂性、密合性、低黄度(低b值)也优异的固化涂膜,详细情况如后文所述。
以封端异氰酸酯在固化性组合物中的含有比例成为后述的范围的方式进行适当调整。
含有固化性官能团的氟聚合物是以封端异氰酸酯为固化剂的主剂,是具有使固化性组合物固化的官能团(固化性官能团)的氟聚合物。
固化性官能团是具有针对将异氰酸酯基封端后的封端剂的活性、及/或具有针对异氰酸酯基的活性的官能团。
作为固化性官能团,具体而言,可举出例如羟基(其中,不包括羧基中包含的羟基。(在下文中也同样))、羧基、-COOCO-基、氰基、氨基、缩水甘油基、甲硅烷基、硅烷醇基、异氰酸酯基等。这些固化性官能团可以单独使用或并用2种以上。
作为固化性官能团,从固化反应性的观点考虑,优选可举出羟基、羧基、-COOCO-基、氰基、氨基、甲硅烷基,更优选可举出羟基、羧基、氨基、甲硅烷基,从获得容易性的观点考虑,进一步优选可举出羟基、羧基,尤其优选可举出羟基。
含有固化性官能团的氟聚合物例如是能通过均聚而形成氟聚合物的含有氟的单体(以下,记为含有氟的-聚合性单体。)、与能与该含有氟的-聚合性单体共聚、且含有上述的固化性官能团的单体(以下,记为含有固化性官能团的-共聚性单体。)的共聚物。
换言之,对于含有固化性官能团的氟聚合物而言,是向通过含有氟的-聚合性单体的聚合而得到的氟聚合物(基础聚合物)中导入来自含有固化性官能团的-共聚性单体的固化性官能团。
作为含有氟的-聚合性单体,可举出例如四氟乙烯(TFE)、氯三氟乙烯(CTFE)、偏二氟乙烯(VdF)、氟乙烯(VF)、(甲基)丙烯酸氟烷基酯(AFAE)、氟乙烯基醚、六氟丙烯(HFP)、全氟(烷基乙烯基醚)(PAVE)等。
这些含有氟的-聚合性单体可以单独使用或并用2种以上。
作为含有氟的-聚合性单体,优选可举出四氟乙烯、氯三氟乙烯、偏二氟乙烯,更优选可举出四氟乙烯、氯三氟乙烯。
作为含有固化性官能团的-共聚性单体,可举出例如含有羟基的-共聚性单体、含有羧基的-共聚性单体、含有-COOCO-基的-共聚性单体、含有氰基的-共聚性单体、含有氨基的-共聚性单体、含有缩水甘油基的-共聚性单体、含有甲硅烷基的-共聚性单体、含有硅烷醇基的-共聚性单体、含有异氰酸酯基的-共聚性单体等,优选可举出含有羟基的-共聚性单体、含有羧基的-共聚性单体、含有氨基的-共聚性单体、含有甲硅烷基的-共聚性单体。
作为含有羟基的-共聚性单体,可举出例如2-羟基乙基乙烯基醚、3-羟基丙基乙烯基醚、2-羟基丙基乙烯基醚、2-羟基-2-甲基丙基乙烯基醚、4-羟基丁基乙烯基醚、4-羟基-2-甲基丁基乙烯基醚、5-羟基戊基乙烯基醚、6-羟基己基乙烯基醚等含有羟基的乙烯基醚类、例如2-羟基乙基烯丙基醚、4-羟基丁基烯丙基醚、甘油单烯丙基醚等含有羟基的烯丙基醚类、例如丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯等(甲基)丙烯酸的羟基烷基酯等。
这些含有羟基的-共聚性单体可以单独使用或并用2种以上。
作为含有羟基的-共聚性单体,从聚合反应性、反应固化性的观点考虑,优选可举出含有羟基的乙烯基醚类,更优选可举出4-羟基丁基乙烯基醚、2-羟基乙基乙烯基醚。
作为含有羧基的-共聚性单体,可举出例如丙烯酸、甲基丙烯酸、乙烯基乙酸、丁烯酸、肉桂酸、3-烯丙基氧基丙酸、3-(2-烯丙基氧基乙氧基羰基)丙酸、衣康酸、衣康酸单酯、马来酸、马来酸单酯、马来酸酐、富马酸、富马酸单酯、邻苯二甲酸乙烯酯、均苯四甲酸乙烯酯、3-(2-烯丙基氧基乙氧基羰基)丙酸、3-(2-烯丙基氧基丁氧基羰基)丙酸、3-(2-乙烯基氧基乙氧基羰基)丙酸、3-(2-乙烯基氧基丁氧基羰基)丙酸等。
这些含有羧基的-共聚性单体可以单独使用或并用2种以上。
作为含有羧基的-共聚性单体,从抑制均聚物的生成的观点考虑,优选可举出丁烯酸、衣康酸、马来酸、马来酸单酯、富马酸、富马酸单酯、3-烯丙基氧基丙酸。
作为含有氨基的-共聚性单体,可举出例如CH2=CH-O-(CH2)x-NH2(x=0~10)表示的氨基乙烯基醚类、例如CH2=CH-O-CO(CH2)x-NH2(x=1~10)表示的烯丙基胺类、例如氨基甲基苯乙烯、乙烯基胺、丙烯酰胺、乙烯基乙酰胺、乙烯基甲酰胺等。
这些含有氨基的-共聚性单体可以单独使用或并用2种以上。
作为含有甲硅烷基的-共聚性单体,可举出例如聚硅氧烷系乙烯基单体。作为聚硅氧烷系乙烯基单体,可举出例如CH2=CHCO2(CH2)3Si(OCH3)3、CH2=CHCO2(CH2)3Si(OC2H5)3、CH2=C(CH3)CO2(CH2)3Si(OCH3)3、CH2=C(CH3)CO2(CH2)3Si(OC2H5)3、CH2=CHCO2(CH2)3SiCH3(OC2H5)2、CH2=C(CH3)CO2(CH2)3SiC2H5(OCH3)2、CH2=C(CH3)CO2(CH2)3Si(CH3)2(OC2H5)、CH2=C(CH3)CO2(CH2)3Si(CH3)2OH、CH2=CH(CH2)3Si(OCOCH3)3、CH2=C(CH3)CO2(CH2)3SiC2H5(OCOCH3)2、CH2=C(CH3)CO2(CH2)3SiCH3(N(CH3)COCH3)2、CH2=CHCO2(CH2)3SiCH3〔ON(CH3)C2H52、CH2=C(CH3)CO2(CH2)3SiC6H5〔ON(CH3)C2H52等(甲基)丙烯酸酯类;CH2=CHSi[ON=C(CH3)(C2H5)]3、CH2=CHSi(OCH3)3、CH2=CHSi(OC2H5)3、CH2=CHSiCH3(OCH3)2、CH2=CHSi(OCOCH3)3、CH2=CHSi(CH3)2(OC2H5)、CH2=CHSi(CH3)2SiCH3(OCH3)2、CH2=CHSiC2H5(OCOCH3)2、CH2=CHSiCH3〔ON(CH3)C2H52、乙烯基三氯硅烷或它们的部分水解物等乙烯基硅烷类、例如三甲氧基甲硅烷基乙基乙烯基醚、三乙氧基甲硅烷基乙基乙烯基醚、三甲氧基甲硅烷基丁基乙烯基醚、甲基二甲氧基甲硅烷基乙基乙烯基醚、三甲氧基甲硅烷基丙基乙烯基醚、三乙氧基甲硅烷基丙基乙烯基醚等乙烯基醚类等。
这些含有甲硅烷基的-共聚性单体可以单独使用或并用2种以上。
作为含有甲硅烷基的-共聚性单体,优选可举出聚硅氧烷系乙烯基单体。
此外,含有固化性官能团的氟聚合物可以包含其他单体作为原料成分。作为这样的单体,可举出例如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、异丁酸乙烯酯、特戊酸乙烯酯、己酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯(vinyl versatate)、月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、环己烷羧酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、对叔丁基苯甲酸乙烯酯等羧酸乙烯酯类、例如甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、丁基乙烯基醚、环己基乙烯基醚等烷基乙烯基醚等、例如乙烯、丙烯、正丁烯、异丁烯等非氟系烯烃类等。它们可以单独使用或并用2种以上。
含有固化性官能团的氟聚合物的制造方法没有特别限制,可采用已知的方法。更具体而言,例如,通过使用已知的聚合引发剂等,使上述的各成分聚合,从而能得到含有固化性官能团的氟聚合物。
而且,含有固化性官能团的氟聚合物包含基于含有氟的-聚合性单体的结构单元、和基于含有固化性官能团的-共聚性单体的结构单元。优选的是,含有固化性官能团的氟聚合物包含基于含有氟的-聚合性单体的结构单元、和基于选自由含有羟基的-共聚性单体、含有羧基的-共聚性单体、含有氨基的-共聚性单体及含有甲硅烷基的-共聚性单体组成的组中的至少1种单体的结构单元。更优选的是,含有固化性官能团的氟聚合物包含基于含有氟的-聚合性单体的结构单元、和基于含有羟基的-共聚性单体及/或含有羧基的-共聚性单体的结构单元。
相对于含有固化性官能团的氟聚合物的总量而言,含有固化性官能团的氟聚合物中基于含有氟的-聚合性单体的结构单元的摩尔比例例如为80摩尔%以上,优选为90摩尔%以上,例如为99摩尔%以下,优选为98摩尔%以下。另外,相对于含有固化性官能团的氟聚合物的总量而言,基于含有固化性官能团的-共聚性单体的结构单元的摩尔比例例如为1摩尔%以上,优选为2摩尔%以上,例如为20摩尔%以下,优选为10摩尔%以下。
另外,氟聚合物中包含的固化性官能团的含量优选与基于含有固化性官能团的-共聚性单体的结构单元的摩尔比例相同。具体而言,相对于含有固化性官能团的含氟聚合物的总量而言,固化性官能团例如为1摩尔%以上,优选为2摩尔%以上,例如为20摩尔%以下,优选为10摩尔%以下。
需要说明的是,固化性官能团的含量可通过根据单体的种类适当组合NMR、FT-IR、元素分析、荧光X射线分析、中和滴定来计算。
作为这样的含有固化性官能团的氟聚合物,具体而言,可举出例如含有固化性官能团的四氟乙烯(TFE)系聚合物、含有固化性官能团的氯三氟乙烯(CTFE)系聚合物、含有固化性官能团的偏二氟乙烯(VdF)系聚合物、含有固化性官能团的(甲基)丙烯酸氟烷基酯(AFAE)系聚合物等。
作为含有固化性官能团的TFE系聚合物,可举出例如TFE/异丁烯/羟基丁基乙烯基醚/根据需要而使用的其他单体的共聚物、TFE/叔碳酸乙烯酯/羟基丁基乙烯基醚/根据需要而使用的其他单体的共聚物、TFE/VdF/羟基丁基乙烯基醚/根据需要而使用的其他单体的共聚物等。它们可以单独使用或并用2种以上。
作为含有固化性官能团的TFE系聚合物,优选可举出TFE/异丁烯/羟基丁基乙烯基醚/根据需要而使用的其他单体的共聚物、TFE/叔碳酸乙烯酯/羟基丁基乙烯基醚/根据需要而使用的其他单体的共聚物。
另外,含有固化性官能团的TFE系聚合物也可作为市售品而获得,可举出例如ZEFFLE(注册商标)GK系列(Daikin Industries,Ltd.制)等。
作为含有固化性官能团的CTFE系聚合物,可举出例如CTFE/羟基丁基乙烯基醚/根据需要而使用的其他单体的共聚物等。它们可以单独使用或并用2种以上。
另外,含有固化性官能团的CTFE系聚合物也可作为市售品而获得,可举出例如LUMIFLON(注册商标)系列(旭硝子制)、FLUONATE(注册商标)系列(DIC制)、CEFRAL COAT(注册商标)系列(CENTRAL GLASS CO.,LTD.制)、ZAFLON(注册商标)系列(东亚合成制)等。
作为含有固化性官能团的VdF系聚合物,可举出例如VdF/TFE/羟基丁基乙烯基醚/根据需要而使用的其他单体的共聚物等。它们可以单独使用或并用2种以上。
另外,含有固化性官能团的VdF系聚合物也可作为市售品而获得。
作为含有固化性官能团的AFAE系聚合物,可举出例如CF3CF2(CF2CF2)nCH2CH2OCOCH=CH2(n=3和4的混合物)表示的(甲基)丙烯酸氟烷基酯/甲基丙烯酸2-羟基乙酯/丙烯酸硬脂基酯/根据需要而使用的其他单体的共聚物等。它们可以单独使用或并用2种以上。
另外,含有固化性官能团的AFAE系聚合物也可作为市售品而获得,可举出例如UNIDYNE(注册商标)系列(Daikin Industries,Ltd.制)、Ftone(注册商标)系列(DaikinIndustries,Ltd.制)、Zonyl(注册商标)系列(DuPont公司制)等。
这些含有固化性官能团的氟聚合物可以单独使用或并用2种以上。
作为含有固化性官能团的氟聚合物,从实现颜料(氧化钛(后述))分散性、耐气候性、共聚性、耐化学药品性、耐湿性等的提高的观点考虑,可优选举出含有固化性官能团的TFE系聚合物。
以含有固化性官能团的氟聚合物在固化性组合物中的含有比例成为后述的范围的方式进行适当调整。
烷氧基硅烷是具有Si原子、在Si原子上键合的烷氧基(直链、支链或环状的烷氧基)(优选为1~4个,更优选为1~3个,特别优选为2~3个(以下记为x个。))、和4-x个烷基(直链、支链或环状的烷基)的化合物。
另外,烷氧基硅烷具有包含选自第15~16族元素(不包括氧。)中的至少1种元素的官能团。优选在Si原子上键合的烷氧基及/或烷基具有官能团。
所谓第15~16族元素(不包括氧。),是指元素周期表(按照IUPAC Periodic Tableof the Elements(版本日期为2016年1月8日)。以下相同。)中的第15~16族元素(不包括氧。)。具体而言,可举出例如氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)等第15族元素、例如硫(S)、硒(Se)、碲(Te)、钋(Po)等不包括氧的第16族元素。优选可举出氮(N)、硫(S)。第15族元素的优选例为氮(N),第16族元素的优选例为硫(S)。
第15~16族元素(不包括氧。)可以单独使用或并用2种以上。
换言之,烷氧基硅烷所具有的官能团中只要含有第15~16族元素(不包括氧。)中的至少1种元素即可,可以含有2种以上。
另外,所谓“不包括氧”,并非禁止在官能团中含有氧。即,官能团只要含有第15~16族元素(不包括氧。)中的至少1种元素即可,可以进一步含有氧作为其他元素。优选官能团不含有氧。
作为这样的官能团,更具体而言,没有特别限制,可举出伯氨基(-NH2)、仲氨基(-NH-)、巯基(-SH)、异氰酸酯基(-NCO)等。这些官能团可以单独使用或并用2种以上。作为官能团,优选可举出伯氨基(-NH2)、仲氨基(-NH-)、巯基(-SH)。
若官能团为选自由伯氨基、仲氨基及巯基组成的组中的至少1种官能团,则能得到具有优异的光泽性、而且耐溶剂性、密合性、低黄度(低b值)也优异的固化涂膜,另外,能得到贮存稳定性也优异的固化性组合物。
作为具有这样的官能团的烷氧基硅烷,具体而言,可举出例如具有伯氨基的烷氧基硅烷、具有仲氨基的烷氧基硅烷、同时具有伯氨基和仲氨基的烷氧基硅烷、具有巯基的烷氧基硅烷等。
若固化性组合物含有上述烷氧基硅烷,则能抑制被认为是因相分离而导致的白浊的发生。推测其原因如下:因为上述封端剂(具有O=C-CH-C=O骨架的封端剂)的羰基、酯基等与烷氧基硅烷的上述官能团(氨基、巯基等)进行反应,或因为它们具有强的相互作用,从而抑制了相分离。
更具体而言,具有伯氨基的烷氧基硅烷是具有伯氨基、不具有仲氨基的烷氧基硅烷,可举出例如3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷等。
具有仲氨基的烷氧基硅烷是具有仲氨基、不具有伯氨基的烷氧基硅烷,可举出例如N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷等。
同时具有伯氨基和仲氨基的烷氧基硅烷是同时具有伯氨基和仲氨基的烷氧基硅烷,可举出例如N-β(氨基乙基)γ-氨基丙基三甲氧基硅烷(别名:N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷)、N-β(氨基乙基)γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(别名:N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷)、N-β(氨基乙基)γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷(别名:N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷)、N-β(氨基乙基)γ-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷(别名:N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷)等。
作为具有巯基的烷氧基硅烷,可举出例如3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷等。
这些烷氧基硅烷可以单独使用或并用2种以上。
作为烷氧基硅烷,从密合性的观点考虑,优选可举出具有伯氨基的烷氧基硅烷、同时具有伯氨基和仲氨基的烷氧基硅烷,从低黄度的观点考虑,更优选可举出具有伯氨基的烷氧基硅烷。
需要说明的是,若在固化性组合物中含有具有伯氨基的烷氧基硅烷、同时具有伯氨基和仲氨基的烷氧基硅烷等,则存在它们的氨基与封端异氰酸酯的异氰酸酯基(通过封端剂的脱离而再生的异氰酸酯基)反应而形成脲键的情况。另外,在后述的加热(烧灼)等中,存在发生因水而导致的甲硅烷基交联反应、形成Si-O-Si的结构单元的情况。
以烷氧基硅烷在固化性组合物中的含有比例成为后述的范围的方式进行适当调整。
另外,固化性组合物还可含有氧化钛作为任选成分。优选固化性组合物含有氧化钛。
氧化钛是白色颜料,可举出例如一氧化钛(TiO)、三氧化二钛(Ti2O3)、二氧化钛(TiO2)、过氧化钛(TiO3·nH2O)等。优选可举出二氧化钛。
作为二氧化钛,可举出例如锐钛矿型、金红石型、板钛矿型等结晶型的二氧化钛。优选可举出金红石型的二氧化钛。另外,二氧化钛可利用例如硫酸法、氯法、气相法等中的任意制造方法来制造,另外,也可利用包含例如Al、Si、Zn等的已知的处理剂进行处理。此外,优选使用耐气候性等级。
这些氧化钛可以单独使用或并用2种以上。
以氧化钛在固化性组合物中的含有比例成为后述的范围的方式进行适当调整。
而且,固化性组合物可通过将上述的封端异氰酸酯、含有固化性官能团的氟聚合物及烷氧基硅烷(以及根据需要而使用的氧化钛)混合来制备。
作为混合方法,没有特别限制,例如可以是一并混合,也可以是依次混合。例如,可以预先将含有固化性官能团的氟聚合物和氧化钛混合,然后将得到的混合物、封端异氰酸酯、和烷氧基硅烷混合。
各成分在固化性组合物中的含有比例(以固态成分为基准)如下所述。
即,相对于固化性组合物的固态成分总量而言,封端异氰酸酯的含有比例(以固态成分为基准)例如为1质量%以上,优选为5质量%以上,例如为50质量%以下,优选为30质量%以下。
另外,相对于固化性组合物的固态成分总量而言,含有固化性官能团的氟聚合物的含有比例(以固态成分为基准)例如为20质量%以上,优选为30质量%以上,例如为95质量%以下,优选为90质量%以下。
另外,相对于固化性组合物的固态成分总量而言,烷氧基硅烷的含有比例(以固态成分为基准)例如为0.1质量%以上,优选为0.3质量%以上,例如为8质量%以下,优选为5质量%以下。
另外,相对于固化性组合物的固态成分总量而言,氧化钛的含有比例(以固态成分为基准)例如为0质量%以上,优选为10质量%以上,例如为70质量%以下,优选为50质量%以下。
若固化性组合物中的各成分的含有比例为上述范围,则能得到具有优异的光泽性、而且耐溶剂性、密合性、低黄度(低b值)也优异的固化涂膜。
另外,相对于封端异氰酸酯和含有固化性官能团的氟聚合物的总量100质量份而言,封端异氰酸酯例如为2质量份以上,优选为5质量份以上,例如为40质量份以下,优选为20质量份以下。另外,含有固化性官能团的氟聚合物例如为60质量份以上,优选为80质量份以上,例如为98质量份以下,优选为95质量份以下。
若封端异氰酸酯及含有固化性官能团的氟聚合物的质量比例为上述范围,则能得到具有特别优异的光泽性的固化涂膜。
另外,含有固化性官能团的氟聚合物的固化性官能团相对于封端异氰酸酯中的异氰酸酯化合物的异氰酸酯基(即,被封端剂封端的潜在异氰酸酯基)的摩尔比(固化性官能团/异氰酸酯基)为0.5以上,优选为0.9以上,为10以下,优选为5以下。
若含有固化性官能团的氟聚合物的固化性官能团相对于封端异氰酸酯中的异氰酸酯化合物的异氰酸酯基的摩尔比(固化性官能团/异氰酸酯基)为上述范围,则能得到具有特别优异的光泽性的固化涂膜。另一方面,该摩尔比(固化性官能团/异氰酸酯基)高于上述范围时、或低于上述范围时,有时固化涂膜的光泽变得不充分。认为这是因为有时封端异氰酸酯与含有固化性官能团的氟聚合物的反应性、相容性的控制变得不充分。
此外,相对于封端异氰酸酯和含有固化性官能团的氟聚合物的总量100质量份而言,烷氧基硅烷在固化性组合物中的含有比例为0.2质量份以上,优选为0.3质量份以上,更优选为0.35质量份以上,进一步优选为0.4质量份以上,为8质量份以下,优选为7质量份以下,更优选为6质量份以下。
若烷氧基硅烷的含有比例为上述范围,则能得到具有优异的光泽性、而且耐溶剂性、低黄度性优异的固化涂膜。
另一方面,烷氧基硅烷的含有比例低于上述范围时,固化涂膜的光泽、耐溶剂性等变得不充分。认为这是因为:由于烷氧基硅烷与其他成分(主要是封端异氰酸酯)的反应性变得不充分,因而发生表面变形,导致光泽下降,此外,由于交联变得不充分,因而耐溶剂性下降。
另外,烷氧基硅烷的含有比例高于上述范围时,光泽、耐黄变性变得不充分。认为这是因为:由于烷氧基硅烷与其他成分(主要是封端异氰酸酯)的反应过度进行、或者引起副反应等的影响,因而导致表面平滑性(光泽)下降、或者显色(高黄度化)。
另外,相对于前述含有固化性官能团的氟聚合物100质量份而言,根据需要而使用的氧化钛在固化性组合物中的含有比例为0质量份以上、200质量份以下。优选为100质量份以下。另一方面,使用氧化钛时,优选以20质量份以上的比例使用。
若氧化钛的含有比例为上述范围,则能得到具有优异的光泽性、而且耐溶剂性、密合性、低黄度(低b值)也优异的固化涂膜。
另一方面,氧化钛的含有比例高于上述范围时,光泽下降。认为这是因为:由于树脂成分(封端异氰酸酯、含有固化性官能团的氟聚合物、烷氧基硅烷等)未完全被覆氧化钛,因而表面平滑度下降。
另外,根据需要,固化性组合物还可含有抗氧化剂、以及固化促进剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、填充剂、硅烷偶联剂、环氧树脂、催化剂、涂布性改良剂、流平剂、成核剂、润滑剂、脱模剂、消泡剂、增稠剂、增塑剂、表面活性剂、颜料(不包括氧化钛。)、颜料分散剂、染料、有机或无机微粒、防霉剂、阻燃剂、密合改良剂、消光剂等添加剂。
作为抗氧化剂,可举出例如季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八烷基酯、3,9-双[2-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)-丙酰氧基]-1,1-二甲基乙基]-2,4,8,10-四氧杂-螺[5,5]十一烷等酚系抗氧化剂、例如亚磷酸三苯酯、亚磷酸三(2-乙基己基)酯、亚磷酸三(十三烷基)酯等亚磷酸酯系抗氧化剂、例如磷酸二丁酯、2-乙基己基酸式磷酸酯等磷酸酯系抗氧化剂等。这些抗氧化剂可以单独使用或并用2种以上。
作为抗氧化剂,优选可举出磷酸酯系抗氧化剂。
抗氧化剂的配合比例没有特别限制,可根据目的及用途适当设定。
需要说明的是,这些添加剂的添加的时机没有特别限制,可预先添加至上述的各成分(封端异氰酸酯、含有固化性官能团的氟聚合物、烷氧基硅烷等)中,另外,也可在将上述各成分混合时同时添加,此外,也可在将上述各成分混合后另行添加。
而且,通过这样的固化性组合物及固化剂,能得到具有优异的光泽性、而且耐溶剂性、密合性、低黄度(低b值)也优异的固化涂膜,另外,贮存稳定性也优异。
作为由固化性组合物得到固化涂膜的方法,例如,将固化性组合物涂布于基材,进行干燥及固化反应。
作为干燥及固化反应中的温度条件,例如为40℃以上,优选为80℃以上,例如为300℃以下,优选为200℃以下。另外,所需要的时间例如为30秒以上,例如为3天以下。
由此,将封端异氰酸酯封端的封端剂、与含有固化性官能团的氟聚合物中的固化性官能团进行反应,或者,从封端异氰酸酯脱去封端剂而再生的异氰酸酯基、与含有固化性官能团的氟聚合物中的固化性官能团进行反应,发生固化,形成涂膜。结果,得到固化涂膜。
另外,根据需要,也可于20~300℃对固化涂膜进行1分钟~30天老化。
而且,得到的固化涂膜具有优异的光泽性,而且耐溶剂性、密合性、低黄度(低b值)也优异。
因此,上述的固化性组合物及固化剂可作为用于得到固化涂膜的涂料、及用于通过该固化涂膜(粘接层)来粘接被粘接物的粘接剂而合适地使用。
本发明的涂料及粘接剂含有上述的固化性组合物。换言之,上述的固化性组合物可作为涂料及粘接剂使用。
作为涂料及粘接剂的形态,没有特别限制,可举出例如溶剂型涂料及溶剂型粘接剂、水性涂料及水性粘接剂、粉体型涂料及粉体型粘接剂等,利用已知的方法制备。从成膜容易性、固化性、干燥性的观点考虑,优选可举出溶剂型涂料及溶剂型粘接剂。
溶剂型涂料及溶剂型粘接剂包含上述的固化性组合物和溶剂。
作为溶剂,可举出已知的有机溶剂,具体而言,可举出例如乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丙酯、乙酸异丁酯、乙酸溶纤剂、丙二醇甲基醚乙酸酯等酯类、例如丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮等酮类、例如四氢呋喃、二氧杂环己烷等环状醚类、例如N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺等酰胺类、例如二甲苯、甲苯、溶剂石脑油(solvent naphtha)等芳香族烃类、例如丙二醇甲基醚、乙基溶纤剂等二醇醚类、例如卡必醇乙酸酯等二乙二醇酯类、例如正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷、正十一烷、正十二烷、矿油精(mineral spirit)等脂肪族烃类等。它们可以单独使用或并用2种以上。
作为溶剂,优选可举出酯类,更优选可举出乙酸丁酯。
涂料及粘接剂中,固化性组合物的含有比例没有特别限制,例如,在溶剂型涂料及溶剂型粘接剂的情况下,相对于其总量而言,含有固化性官能团的含氟聚合物例如为5质量%以上,优选为10质量%以上,例如为95质量%以下,优选为70质量%以下。
另外,根据需要,涂料及粘接剂还可含有上述的抗氧化剂、以及固化促进剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、填充剂、硅烷偶联剂、环氧树脂、催化剂、涂布性改良剂、流平剂、成核剂、润滑剂、脱模剂、消泡剂、增稠剂、增塑剂、表面活性剂、颜料(不包括氧化钛。)、颜料分散剂、染料、有机或无机微粒、防霉剂、阻燃剂、密合改良剂、消光剂等添加剂。
需要说明的是,这些添加剂的添加时机没有特别限制,可以预先添加至上述的各成分(固化性组合物、溶剂等)中,另外,也可在将上述各成分混合时同时添加,此外,也可在将上述各成分混合后另行添加。
而且,通过这样的涂料及粘接剂,能得到具有优异的光泽性、而且耐溶剂性、密合性、低黄度(低b值)也优异的固化涂膜,另外,贮存稳定性也优异。
作为由涂料得到固化涂膜的方法,例如,将涂料涂布于基材,进行干燥及固化反应。
另外,作为通过粘接剂的固化涂膜(粘接层)粘接基材(被粘接物)的方法,例如,将粘接剂涂布于基材(被粘接物),使其他构件(其他被粘接物)与该涂布面(粘接面)接触,使粘接剂进行干燥及固化反应。
作为干燥及固化反应中的温度条件,例如为40℃以上,优选为100℃以上,例如为300℃以下,优选为200℃以下。另外,所需要的时间例如为30秒以上,例如为3天以下。
由此,将封端异氰酸酯封端的封端剂、与含有固化性官能团的氟聚合物中的固化性官能团进行反应(例如,酯化反应),或者,从封端异氰酸酯脱去封端剂而再生的异氰酸酯基、与含有固化性官能团的氟聚合物中的固化性官能团进行反应(例如,氨基甲酸酯化反应),发生固化,形成涂膜(粘接层)。
结果,得到固化涂膜(粘接层)。另外,根据需要,也可于20~300℃对固化涂膜(粘接层)进行1分钟~30天老化。
由此,能得到具有优异的光泽性、而且耐溶剂性、密合性、低黄度(低b值)也优异的固化涂膜(粘接层)。
如上所述,上述的固化性组合物可作为涂料及粘接剂而合适地使用。
即,对于涂料及粘接剂而言,在各种产业领域中,要求形成光泽性、耐溶剂性、密合性、低黄度(低b值)优异的固化涂膜。然而,包含含有固化性官能团的氟聚合物、氧化钛等的涂膜的耐溶剂性、表面光泽(表面平滑性)不充分。
尤其是对于表面光泽(表面平滑性)而言,除了从外观设计性的观点考虑要求表面光泽(表面平滑性)之外,例如,在如太阳能电池那样在室外长期使用的用途的情况下,表面光泽(表面平滑性)不充分时,有以下担忧:由于表面的凹凸,容易被污染,耐久性产生问题。
认为该耐溶剂性、表面光泽(表面平滑性)差的结果是由于下述原因而产生的:含有固化性官能团的氟聚合物、氧化钛等的相互作用弱,产生微细的相分离。
另外,涂料及粘接剂为溶剂型涂料及溶剂型粘接剂时,还要求适用期长,抑制被认为是因两成分的相分离而导致的白浊。
即,认为在涂料及粘接剂中产生白浊时,发生异氰酸酯成分(封端异氰酸酯)和氟树脂的不均匀存在,它们的反应性下降,使得耐溶剂性下降,在表面产生凹凸。
关于这点,本申请的发明人发现,例如不使用具有双(异氰酸酯基甲基)环己烷骨架的异氰酸酯化合物,而使用例如1,6-己二异氰酸酯等脂肪族多异氰酸酯时,由封端异氰酸酯和含有固化性官能团的氟聚合物得到的固化涂膜的光泽性差。作为其原因之一,认为是因为:从1,6-己二异氰酸酯的结构上考虑,存在1,6-己二异氰酸酯的粘度相对减小的倾向。另外,还考虑了下述的可能性:从1,6-己二异氰酸酯的结构上考虑,1,6-己二异氰酸酯容易结晶化,因此,由于结晶化收缩而导致表面平滑性下降。
与此相对,本发明中使用的具有双(异氰酸酯基甲基)环己烷骨架的异氰酸酯化合物存在粘度高的倾向。因此认为,能消除上述的不良情况。
另外,作为优选的方式,组合使用具有双异氰酸酯基环己烷结构的异氰酸酯化合物和其他异氰酸酯化合物时,必然产生难以结晶化的倾向,此外,认为具有双异氰酸酯基环己烷结构的异氰酸酯化合物由于与其他异氰酸酯化合物的相容性良好,因而存在表面平滑性得以改良的可能性。
另外,通过本申请的发明人的研究,发现将上述的异氰酸酯化合物与上述的特定的封端剂(具有O=C-CH-C=O骨架的封端剂)组合而形成封端异氰酸酯时,不仅能延长适用期,而且由于对含有固化性官能团的氟聚合物的相容性优异,因而能抑制白浊。
从这些观点考虑,也可认为使用固化性组合物、涂料及粘接剂得到的固化涂膜(包含固化涂膜的膜、片材等)的表面平滑性优异是由上述的相容性的改良所带来的效果。
另外,认为通过相容性的改善,封端异氰酸酯与含有固化性官能团的氟聚合物的反应率提高,因此,得到的固化涂膜的耐溶剂性、尤其是在超过150℃的那样的高温环境下的耐溶剂性优异。
需要说明的是,上述的封端异氰酸酯对含有固化性官能团的氟聚合物显示优异的相容性的理由虽不确定,但本申请的发明人考虑了以下这样的主要原因。
即,上述的特定的封端剂(具有O=C-CH-C=O骨架的封端剂)在活性氢的附近具有多个羧基。因此,对于通过上述封端剂将异氰酸酯基封端而成的封端异氰酸酯而言,成为下述结构:包含来自异氰酸酯基的羧基在内,羧基极度地不均匀存在。另外认为,即使假设封端剂脱离,该封端剂也会在含有固化性官能团的氟聚合物的官能团附近配位。
认为通过这样的结构,使封端异氰酸酯与含有固化性官能团的氟聚合物的亲和性提高,白浊被抑制。
另外,对于上述的固化性组合物而言,包含烷氧基硅烷也被认为是抑制白浊的主要原因。认为其原因如下:因为封端剂与烷氧基硅烷进行反应,或因为它们具有强的相互作用,从而抑制了相分离,抑制烷氧基硅烷的不均匀存在。
如上所述,上述的固化性组合物、涂料及粘接剂的适用期长,操作性优异。能形成表面平滑性(光泽性)优异的固化涂膜(片材、膜等)。而且,能形成显示耐溶剂性、尤其是高温下的耐性优异的特性的固化涂膜(片材、膜等)。
因此,包含这样的固化性组合物的涂料及粘接剂可在要求光泽性、耐溶剂性、密合性、低黄度(低b值)等的各种产业领域中合适地使用。
作为这样的产业领域,优选可举出太阳能电池领域。
即,上述的涂料及粘接剂可作为太阳能电池用涂料及太阳能电池用粘接剂而合适地使用。更具体而言,上述的涂料及粘接剂可作为太阳能电池背板用涂料及太阳能电池背板用粘接剂而合适地使用。
另外,优选的是,上述的涂料及粘接剂在要求上述物性的片材的制造中合适地使用。
具体而言,该片材的制造方法中,首先,将上述的涂料涂布于基材(涂布工序)。
作为基材,没有特别限制,可使用已知的基材。
另外,例如,在将片材作为涂覆层使用时,可将被涂覆材料作为基材使用。
作为涂布方法,没有特别限制,例如,可采用喷雾涂布机、帘式喷雾涂布机、凹版涂布机、刮刀涂布机、棒涂机、辊涂机、逆转辊涂布机、帘式涂布机、珠、螺旋、狭槽等已知的涂布方法。
需要说明的是,涂装中的条件为通常的涂装条件的范围即可,另外,以干燥及固化后的片材的厚度成为后述的范围的方式适当设定涂膜的厚度。
接下来,该方法中,使涂料固化(固化工序)。
作为固化反应中的温度条件,例如,涂料为溶剂型涂料时,例如为40℃以上,优选为80℃以上,例如为300℃以下,优选为200℃以下。另外,所需要的时间例如为30秒以上,例如为3天以下。
如果是这样的固化条件,则例如使用片材作为基材的涂覆材料时,想要避免高温下的处理的材料(Si蒸镀PET片材等不透水性片材等)也可没有问题地作为基材(被涂覆材料)使用。即,由上述的涂料得到的片材例如可作为太阳能电池组件的背板(太阳能电池背板)等想要避免高温下的处理的材料(Si蒸镀PET片材等不透水性片材等)的涂覆材料而合适地使用。
而且,在上述温度条件下,涂料中的将封端异氰酸酯封端的封端剂、与含有固化性官能团的氟聚合物中的固化性官能团进行反应,或者,从封端异氰酸酯脱去封端剂而再生的异氰酸酯基、与含有固化性官能团的氟聚合物中的固化性官能团进行反应,发生固化,形成涂膜。结果,得到包含固化涂膜的片材。
另外,根据需要,也可于20~300℃对片材进行1分钟~30天老化。
从隐蔽性、耐气候性、耐化学药品性、耐湿性的观点考虑,片材的厚度例如为1μm以上,优选为5μm以上,更优选为7μm以上,进一步优选为10μm以上。另外,从轻量性的观点考虑,例如为1000μm以下,优选为100μm以下。作为厚度,尤其优选为10μm以上、40μm以下。
需要说明的是,虽然在上述的片材的制造方法中,将涂料直接涂布于基材(被涂覆材料),但例如也可预先在基材上形成底漆层。这种情况下,隔着底漆层将涂料涂布于基材(被涂覆材料)。
底漆层没有特别限制,可通过利用已知的方法将已知的底漆用涂料(例如,环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、聚硅氧烷树脂、聚酯树脂等)涂布于基材并使其干燥而得到。
需要说明的是,底漆层的厚度没有特别限制,可根据目的及用途适当设定。
而且,按照上述方式得到的片材由于包含上述的涂料的固化涂膜,因而具有优异的光泽性,而且耐溶剂性、密合性、低黄度(低b值)也优异。
另外,通过上述的片材的制造方法,能得到包含具有优异的光泽性、而且耐溶剂性、密合性、低黄度(低b值)也优异的固化涂膜的片材。
因此,得到的片材及其制造方法可在要求光泽性、耐溶剂性、密合性、低黄度(低b值)等的各种产业领域(尤其是后述的太阳能电池的背板等)中合适地使用。
更具体而言,根据上述涂料,与包含含有固化性官能团的含氟聚合物的以往的涂料相比,适用期得以显著改善,并且,可得到为低黄度、且维持难以黄变的特征的平滑的片材。此外,得到的片材对基材的密合性、耐溶剂性也优异。
因此,上述的涂料可作为用于例如室内用建材、内部装饰材料等的室内用涂料、用于例如室外用建材、汽车、飞机、船舶、电车等的室外用涂料而合适地使用。
此外,上述的涂料在以往适合使用包含含有固化性官能团的含氟聚合物的涂料的太阳能电池组件的背板的涂覆中非常有用。
更具体而言,将上述的涂料用于太阳能电池组件的背板的涂覆时,得到的涂覆层(即,包含固化涂膜的片材)形成于不透水性片材等基材的一面或两面。
由此,得到不透水性片材与包含固化涂膜的片材层叠而成的片材(层叠片材)。另外,得到具有这些不透水性片材和包含固化涂膜的片材的太阳能电池组件的背板。
这样的片材(层叠片材、太阳能电池组件的背板)也被包含在本发明中。
需要说明的是,关于将太阳能电池的背板等应用于太阳能电池组件的方法,可采用已知的方法,例如,可采用日本特开2013-136736号公报、日本特开2014-7371号公报等中公开的方法。
实施例
接下来,基于实施例及比较例来说明本发明,但本发明不受下述的实施例的限制。需要说明的是,只要没有特别说明,“份”及“%”是以质量为基准。另外,以下的记载中使用的配合比例(含有比例)、物性值、参数等具体的数值可替换为上述的“具体实施方式”中记载的与它们对应的配合比例(含有比例)、物性值、参数等记载的上限值(以“以下”、“低于”的形式定义的数值)或下限值(以“以上”、“高于”的形式定义的数值)。
(制造例1)(异氰酸酯溶液的制备)
使用TAKENATE D-127N(1,3-双异氰酸酯基甲基环己烷的异氰脲酸酯衍生物的溶液,三井化学制),通过溶剂置换操作,制备1,3-双异氰酸酯基甲基环己烷的异氰脲酸酯衍生物的甲基异丁基酮(MIBK)溶液(固态成分75质量%)(以后,有时将得到的溶液记载为“D-127N(MIBK)”。)。
(制造例2)(封端异氰酸酯1的制备)
向经氮气密封的四颈瓶中,添加D-127N(MIBK)459.13g、MIBK 278.23g、及丙二酸二乙酯254.39g,于室温充分混合15分钟。此时,使封端剂中的活性基(封端基)相对于异氰酸酯基的当量比(活性基/异氰酸酯基)为1.05。
然后,添加28%甲醇钠/甲醇溶液(封端化催化剂)2.92g,于60℃使其反应,直至残留异氰酸酯量成为1%以下。
反应结束后,恢复至室温,添加2-乙基己基酸式磷酸酯(抗氧化剂)4.89g,于室温混合1小时,得到封端异氰酸酯1。需要说明的是,将配合处方示于表1。
(制造例3)(封端异氰酸酯2的制备)
向经氮气密封的四颈瓶中,添加D-127N(MIBK)223.57g、TAKENATE D-170N(1,6-己二异氰酸酯的异氰脲酸酯衍生物,固态成分为100质量%,三井化学制)167.79g、MIBK336.85g、及丙二酸二乙酯(立山化成制)263.58g,于室温充分混合15分钟。此时,使封端剂中的活性基(封端基)相对于异氰酸酯基的当量比(活性基/异氰酸酯基)为1.05。
然后,添加28%甲醇钠/甲醇溶液(封端化催化剂)3.024g,于60℃使其反应,直至残留异氰酸酯量成为1%以下。
反应结束后,恢复至室温,添加2-乙基己基酸式磷酸酯(抗氧化剂)5.05g,于室温混合1小时,得到封端异氰酸酯2。需要说明的是,将配合处方示于表1。
(制造例4)(封端异氰酸酯3的制备)
向经氮气密封的四颈瓶中,添加D-127N(MIBK)223.71g、TAKENATE D-170N503.35g、MIBK 741.14g、及丙二酸二乙酯545.14g,于室温充分混合15分钟。此时,使封端剂中的活性基(封端基)相对于异氰酸酯基的当量比(活性基/异氰酸酯基)为1.05。
然后,添加28%甲醇钠/甲醇溶液(封端化催化剂)6.25g,于60℃使其反应,直至残留异氰酸酯量成为1%以下。
反应结束后,恢复至室温,添加2-乙基己基酸式磷酸酯(抗氧化剂)10.45g,于室温混合1小时,得到封端异氰酸酯3。需要说明的是,将配合处方示于表1。
(制造例5)(封端异氰酸酯4的制备)
向经氮气密封的四颈瓶中,添加TAKENATE D-170N 225.00g、MIBK 271.08g、及丙二酸二乙酯188.79g,于室温充分混合15分钟。此时,使封端剂中的活性基(封端基)相对于异氰酸酯基的当量比(活性基/异氰酸酯基)为1.05。
然后,添加28%甲醇钠/甲醇溶液(封端化催化剂)2.17g,于60℃使其反应,直至残留异氰酸酯量成为1%以下。
反应结束后,恢复至室温,添加2-乙基己基酸式磷酸酯(抗氧化剂)3.62g,于室温混合1小时,得到封端异氰酸酯4。需要说明的是,将配合处方示于表1。
(制造例6)(封端异氰酸酯5的制备)
向经氮气密封的四颈瓶中,添加D-127N(MIBK)243.79g、D-170N 182.85g、及乙酰乙酸乙酯233.39g,于室温充分混合15分钟。此时,使封端剂中的活性基(封端基)相对于异氰酸酯基的当量比(活性基/异氰酸酯基)为1.05。
然后,添加28%甲醇钠/甲醇溶液(封端化催化剂)3.30g,于60℃使其反应,直至残留异氰酸酯量成为1%以下。
反应结束后,恢复至室温,添加2-乙基己基酸式磷酸酯(抗氧化剂)5.51g,于室温混合1小时,得到封端异氰酸酯5。需要说明的是,将配合处方示于表1。
(制造例7)(含有固化性官能团的氟聚合物与氧化钛的混合)
向蛋黄酱瓶(mayonnaise bottle)中添加ZEFFLE GK-570(含有固化性官能团的氟聚合物,固化性官能团:羟基,Daikin Industries,Ltd.制)37.05g、氧化钛CR93(石原产业制)48.60g、及乙酸丁酯(溶剂)31.34g、和玻璃珠115g,轻轻混合,然后用涂料搅拌器(paintshaker)充分混合2小时。
接下来,向得到的混合物中进一步添加ZEFFLE GK-570(含有固化性官能团的氟聚合物,Daikin Industries,Ltd.制)54.89g、及乙酸丁酯(溶剂)8.11g,充分混合。
然后,通过过滤将玻璃珠除去,得到含有固化性官能团的氟聚合物和氧化钛的混合物(白涂料清漆)。
混合物中,相对于ZEFFLE GK-570(含有固化性官能团的氟聚合物)100质量份而言的氧化钛的比例为52.6质量份。
实施例1固化性组合物及涂料的制造
以含有固化性官能团的氟聚合物的固化性官能团(羟基)相对于封端异氰酸酯中的潜在异氰酸酯基的摩尔比(固化性官能团/异氰酸酯基)成为2的比例,将制造例7中得到的白涂料清漆(含有固化性官能团的氟聚合物和氧化钛的混合物)和制造例2中得到的封端异氰酸酯1充分混合。
然后,以相对于封端异氰酸酯和含有固化性官能团的氟聚合物的总量100质量份而言成为1质量份的方式添加KBM-903(氨基丙基三甲氧基硅烷,信越化学制),充分混合。
然后,以干燥后的膜厚成为10~15μm的方式,将得到的溶液涂布于经等离子体处理的PET膜(Lumirror X10S,TORAY INDUSTRIES,INC.制)上,于175℃进行2分钟热处理。由此,使涂料固化,得到固化涂膜。结果,得到PET膜与固化涂膜的层叠片材。
实施例2~8及比较例1~3
除了如表2所示那样地变更封端异氰酸酯及硅烷偶联剂的种类之外,利用与实施例1同样的方法,得到涂料及固化涂膜。需要说明的是,比较例3中,不配合封端异氰酸酯,作为非封端异氰酸酯,直接使用TAKENATE D-127N(1,3-双异氰酸酯基甲基环己烷的异氰脲酸酯衍生物的溶液,三井化学制)。
实施例9~14及比较例4
除了如表3所示那样地变更KBM-903(氨基丙基三甲氧基硅烷,信越化学制)的添加量之外,利用与实施例1同样的方法,得到涂料及固化涂膜。
评价
(1)密合性
直接使用各实施例及各比较例中得到的层叠片材(PET膜/固化涂膜),通过棋盘格剥离试验(按照JIS K5600-5-6(1999))进行评价。需要说明的是,将剥离后的残留量为100%的情况记为○,将为95%以上的情况记为△,将低于95%的情况记为×。
(2)耐溶剂性
在一次性筷子的一端缠绕足量的脱脂棉,充分浸于甲基乙基酮(MEK)。
以1Kg的负荷向各实施例及各比较例中得到的层叠片材(PET膜/固化涂膜)的固化涂膜按压、摩擦100次,然后观察外观,进行评价。需要说明的是,将外观未观察到变化的情况记为◎,将显出摩擦痕迹的情况记为○,将发生一部分剥离的情况记为△,将固化涂膜溶解或全部剥离的情况记为×。
(3)光泽性
利用光泽度计(VG2000,日本电色工业制)测定各实施例及各比较例中得到的层叠片材(PET膜/固化涂膜)的固化涂膜的光泽(gloss)。需要说明的是,将入射角设定为60°。
(4)黄度
利用色差计(SE2000,日本电色工业制)测定各实施例及各比较例中得到的层叠片材(PET膜/固化涂膜)的固化涂膜的b值。
(5)贮存稳定性
将各实施例及各比较例中得到的涂料静置于40℃的恒温烘箱中,放置一周后,观察涂料的外观。将未确认到固化的情况或未在容器壁上确认到析出物的情况记为○,将确认到固化的情况或在容器壁上确认到析出物的情况记为×。
[表1]
表1
Figure GDA0003226237110000351
[表2]
表2
Figure GDA0003226237110000352
[表3]
表3
Figure GDA0003226237110000361
表中的缩写的详细情况如下所述。
D-127N:制造例1中得到的D-127N(MIBK),1,3-双异氰酸酯基甲基环己烷(H6XDI)的异氰脲酸酯衍生物的甲基异丁基酮(MIBK)溶液(固态成分75质量%)
D-170N:TAKENATE D-170N,1,6-己二异氰酸酯(HDI)的异氰脲酸酯衍生物,固态成分为100质量%,三井化学制
KBM-903:氨基丙基三甲氧基硅烷,信越化学制
KBE-903:氨基丙基三乙氧基硅烷,信越化学制
KBM-602:N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷,信越化学制
KBM-603:N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷,信越化学制
KBM-803:3-巯基丙基三甲氧基硅烷,信越化学制
需要说明的是,上述发明是作为本发明的示例的实施方式而提供的,其只不过是单纯的示例,不作限定性解释。本技术领域的技术人员所明了的本发明的变形例也被包含在所附的权利要求书内。
产业上的可利用性
本发明的固化性组合物、涂料、太阳能电池用涂料、太阳能电池背板用涂料、粘接剂、太阳能电池用粘接剂、太阳能电池背板用粘接剂、片材的制造方法、及固化剂合适地用于室外用建材、汽车、飞机、船舶、电车等的室外用涂料等中。

Claims (9)

1.固化性组合物,其特征在于,包含封端异氰酸酯、含有固化性官能团的氟聚合物、和烷氧基硅烷作为必需成分,可以包含氧化钛作为任选成分,
所述封端异氰酸酯包含具有双(异氰酸酯基甲基)环己烷骨架的异氰酸酯化合物的异氰酸酯基被具有O=C-CH-C=O骨架的封端剂封端而成的封端异氰酸酯,
所述烷氧基硅烷具有选自由伯氨基、仲氨基及巯基组成的组中的至少1种官能团,
所述含有固化性官能团的氟聚合物的固化性官能团相对于所述封端异氰酸酯中的所述异氰酸酯化合物的所述异氰酸酯基的摩尔比即固化性官能团/异氰酸酯基为0.5~10,
相对于所述封端异氰酸酯和所述含有固化性官能团的氟聚合物的总量100质量份而言,所述烷氧基硅烷的含有比例为0.3~8质量份,
相对于所述含有固化性官能团的氟聚合物100质量份而言,所述氧化钛的含有比例为0~200质量份。
2.如权利要求1所述的固化性组合物,其特征在于,所述封端剂为丙二酸酯衍生物及/或乙酰乙酸酯衍生物。
3.涂料,其特征在于,包含权利要求1所述的固化性组合物。
4.太阳能电池用涂料,其特征在于,包含权利要求1所述的固化性组合物。
5.太阳能电池背板用涂料,其特征在于,包含权利要求1所述的固化性组合物。
6.粘接剂,其特征在于,包含权利要求1所述的固化性组合物。
7.太阳能电池用粘接剂,其特征在于,包含权利要求1所述的固化性组合物。
8.太阳能电池背板用粘接剂,其特征在于,包含权利要求1所述的固化性组合物。
9.片材的制造方法,其特征在于,所述制造方法包括下述工序:
将权利要求3所述的涂料涂布于基材的涂布工序,和使所述涂料固化的固化工序。
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