JP2000109712A

JP2000109712A - 硬化型樹脂組成物

Info

Publication number: JP2000109712A
Application number: JP10286300A
Authority: JP
Inventors: Seiji Obata; 政示小畑; Akihiko Aida; 陽彦会田; Seiji Wada; 誠司和田
Original assignee: Kansai Paint Co Ltd
Current assignee: Kansai Paint Co Ltd
Priority date: 1998-10-08
Filing date: 1998-10-08
Publication date: 2000-04-18

Abstract

(57)【要約】【課題】エポキシ基を導入したコロイド粒子及びそれ
を用いた硬化型組成物を提供する。【解決手段】有機溶剤中に分散した無機酸化物コロイ
ド粒子とエポキシ基含有シラン化合物とを実質的にエポ
キシ基と反応しないオニウム化合物触媒の存在下で反応
させて得られるエポキシ基含有コロイド粒子有機溶剤液
及び／又はそのエポキシ基含有コロイド粒子を含有する
熱もしくは室温で硬化する硬化型樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、新規なエポキシ基
含有コロイド粒子を含有する硬化型樹脂組成物に係わ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、シリカゾル、シリカゲル、コロイ
ダルシリカ等と呼ばれている無機酸化物コロイド粒子は
コーテング材料、成形材料等に配合してこれらの材料の
表面硬度、耐磨耗性、強度、防食性等を改良することが
一般的に行われている。

【０００３】該無機酸化物コロイド粒子は、その粒子表
面に水酸基を有しており、この水酸基を利用してコーテ
ング材料に化学結合することが一般的に行われている。
しかしながら、使用されるコーテング材料はコロイド粒
子の水酸基と反応する、例えば、アルコキシシラン基を
含有するコーテング材料等に制限されるため、コーテン
グ材料の種類が制限されるといった問題点があった。こ
のために、従来からコロイド粒子の表面に他の官能基を
導入して、この導入した官能基と反応する官能基を有す
るコーテング材料とを化学結合させる方法が考えられて
いる。このような方法として、例えば、有機溶剤に分散
したコロイダルシリカとアルコキシシラン基含有不飽和
モノマーとを反応させ、コロイダルシリカ粒子表面に不
飽和基を導入したものを不飽和基と反応する官能基を有
するコーテング材料とを反応させることにより、コロイ
ダルシリカ粒子成分をコーテング材料中に導入すること
ができる。

【０００４】しかしながら、従来、コロイダルシリカ粒
子表面にエポキシ基を導入することは不可能であった。
即ち、有機溶剤に分散されたコロイダルシリカにエポキ
シ基含有シラン化合物を配合した場合に、コロイダルシ
リカ粒子表面はルイス酸による活性点を有しているため
に、有機溶剤中に含まれる微量の水分によりＨ＋とＯＨ
−に電離し、ＯＨ−はコロイダルシリカ表面に配位する
と共に、発生したＨ＋（活性水素）はエポキシ基と反応
し、該エポキシ基が２級水酸基になる、このためにコロ
イダルシリカ表面にエポキシ基を導入することができな
かった。

【０００５】上記したことから、従来から硬化型樹脂組
成物としてエポキシ基を有するコロイダルシリカを使用
した硬化型樹脂組成物を得ることは困難であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、エポキシ基
を導入したコロイド粒子を含有する、特に被膜の表面硬
度が高く、付着性に優れた被膜を形成することができる
硬化型樹脂組成物を開発することを目的として成された
ものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の問
題点を解決するために鋭意研究を重ねた結果、有機溶剤
中に分散した無機酸化物コロイド粒子とエポキシ基含有
シラン化合物とを実質的にエポキシ基と反応しないオニ
ウム化合物触媒の存在下で反応させるとエポキシ基を活
性水素によって消去させることなく、エポキシ基を確実
にコロイド粒子表面に導入することができ、そしてこの
ようなエポキシ基含有コロイド粒子を硬化型樹脂組成物
に配合したものが、従来からの問題点を解決することを
見出し、本発明を完成するに至った。

【０００８】即ち、本発明は、有機溶剤中に分散した無
機酸化物コロイド粒子とエポキシ基含有シラン化合物と
を実質的にエポキシ基と反応しないオニウム化合物触媒
の存在下で反応させて得られるエポキシ基含有コロイド
粒子有機溶剤液及び／又はそのエポキシ基含有コロイド
粒子を含有する硬化型樹脂組成に係わる。

【０００９】本発明で使用するエポキシ基含有コロイド
粒子有機溶剤液は、有機溶剤中に分散した正電荷を有す
る無機酸化物コロイド粒子（以下、「母粒子」と呼ぶ）
とエポキシ基含有シラン化合物とを実質的にエポキシ基
と反応しないオニウム化合物触媒の存在下で反応させて
得られものである。即ち、エポキシ基含有コロイド粒子
有機溶剤液は、粒子成分として、無機酸化物で構成され
母粒子の表面がシラン化合物を介してエポキシ基が導入
されたエポキシ基含有粒子であって、その粒子が有機溶
剤中にコロイド状に分散した液である。

【００１０】上記した母粒子成分は、単独又は複合酸化
物コロイド粒子又はこれらの混合物である。単独コロイ
ド粒子としては、例えば、シリカ、アルミナ、チタニ
ア、ジルコニア等が例示される。複合酸化物としては、
前記酸化物とその他の無機酸化物との複合酸化物コロイ
ド粒子であり、例えば、シリカとシリカ以外の無機酸化
物、例えば、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化ア
ンチモン、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化セ
レン、酸化スズ、酸化燐等のその他の無機酸化物が例示
される。

【００１１】母粒子を分散する有機溶剤としては、母粒
子が安定に分散するものであれば特に制限されずに従来
から公知のものを使用することができる。具体的には、
例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタ
ノール等のアルコール類、セロソルブ、メチルセロソル
ブ、ブチルセロソルブ、ジエチレングリコール、ジエチ
レングルコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコ
ールモノブチルエーテル等のエーテル類、アセトン、メ
チルエチルケトン、２−ペンタノン、２−ヘキサノン、
メチルイソブチルケトン、イソホロン、シクロヘキサノ
ン等のケトン類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピ
ル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸セロソルブ、酢
酸カルビトール等のエステル類、トルエン、キシレン
（ｏ−，ｍ−，ｐ−）等の芳香族類及びこれらの２種以
上の混合溶剤等が使用できる。

【００１２】母粒子の粒子径は、平均粒子径が約１〜２
００ミリミクロン、好ましくは約５〜８０ミリミクロン
の範囲にあるコロイド粒子である。コロイド粒子径が約
１ミリミクロン未満になると、分散安定性が悪くなり、
一方、２００ミリミクロンを越えると透明性が劣るので
好ましくない。

【００１３】これらのコロイド粒子の中でも特にシリカ
を主体としたコロイドが好ましく、例えば、日産化学株
式会社から市販されている水分散系コロイダルシリカ
（商品名、スノーテックス）、メタノール分散系コロイ
ダルシリカ（商品名、メタノールシリカゾル）、イソプ
ロパノール分散系コロイダルシリカ（商品名、ＩＰＡ−
ＳＴ）、触媒化学（株）から市販されているメタノール
分散系コロイダルシリカ（商品名、ＯＳＣＡＬ１１３
２）、イソプロパノール分散系コロイダルシリカ（商品
名、ＯＳＣＡＬ１４３２）等である。

【００１４】また、母粒子の有機溶剤液の固形分は、約
０．０１〜７０重量％、特に約０．１〜５０重量％の範
囲が好ましい。該固形分が約０．０１重量％未満になる
と実用性が少なくなり、一方、７０重量％を越えると系
の粘度が高くなりエポキシ基含有シラン化合物との反応
が不均一となるため好ましくない。

【００１５】母粒子と反応させるために使用されるエポ
キシ基含有シラン化合物は、１分子中に約１個以上、好
ましくは約１〜５０個のヒドロキシシリル基及び／又は
加水分解性シリル基と１分子中に約１個以上、好ましく
は約１〜５０個のエポキシ基を有する重量平均分子量約
１９０〜１００，０００、好ましくは約２００〜８０，
０００の範囲のシラン化合物である。該ヒドロキシシリ
ル基又は加水分解性シリル基が１分子中に約１個未満に
なるとコロイド粒子表面にエポキシ基を導入することが
出来なくなるので好ましくない。該加水分解性シリル基
とは、加水分解性基が珪素に直接結合した基であって、
水の存在下で加水分解してヒドロキシ基を生じる、例え
ば、メトキシシリル基、エトキシシリル基、プロポキシ
シリル基等のアルコキシシリル基、アセトキシシリル基
等が挙げられる。該エポキシ基含有シラン化合物の重量
平均分子量が約１９０未満のものは入手しに難く、一
方、１００，０００を越えると樹脂との相溶性が低下し
たり粘度が高くなったりするので好ましくない。

【００１６】エポキシ基含有シラン化合物としては、例
えば、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、β−（３，４−エポキシシクロヘ
キシル）エチルトリエトキシシラン、β−（３，４−エ
ポキシシクロヘキシル）エチルメチルジメトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ
−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−
グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシ
ドキシプロピルメチルジエトキシシラン等が挙げられ
る。また、これらの共もしくは同縮合物も使用すること
ができる。また、γ−メタクリロキシプロピルトリメト
キシシラン、ビニルトリメトキシシラン等のラジカル性
不飽和基含有シラン化合物とグリシジル（メタ）アクリ
レート等のラジカル性不飽和基含有エポキシ化合物及び
必要に応じてその他のラジカル性不飽和モノマー（（メ
タ）アクリル酸のＣ１〜２４個のアルキル又はシクロア
ルキルエステル類、芳香族不飽和化合物等）の共重合体
等もしようすることができる。

【００１７】エポキシ基含有シラン化合物の配合割合
は、コロイド粒子表面に導入するエポキシ基の量に応じ
て適宜選択することができるが、通常、母粒子（固形
分）１００重量部に対して約０．１〜２００重量部、特
に約１〜６０重量部の範囲が好ましい。配合割合が約
０．１重量部未満になるとエポキシ基を持たないコロイ
ド粒子成分が多くなり、一方、約２００重量部を越える
と未反応のエポキシ基含有シラン化合物が多くなるので
好ましくない。

【００１８】オニウム化合物としては、上記式（Ｉ）及
び（ＩＩ）で表される化合物である。前記一般式（Ｉ）
及び（ＩＩ）においてＲａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄによっ
て表される有機基は、一般に水酸基、アルコキシ基等の
形態で酸素原子の如き異種原子を含有してもよく、ま
た、ハロゲン原子で置換されてもよい炭素原子１２個以
下の炭化水素基が包含される。かかる炭化水素基として
は、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基及びア
ラルキル基等の脂肪族、脂環族又は芳香族炭化水素基が
挙げられる。該アルキル基としては、直鎖状もしくは分
岐鎖状のいずれであってもよく、炭素原子８個以下の低
級のものが好ましく、例えば、メチル、エチル、プロピ
ル、ブチル、ペンチル、ヘプチル、オクチルなどが挙げ
られる。該シクロアルキル基としては、炭素原子約５〜
８個のものが好ましく、例えば、シクロペンチル、シク
ロヘキシル、シクロヘキシルメチルなどが挙げられる。
該アリール基としては、フェニル、トルイル、キシリル
などが挙げられる。また、アラルキル基としては、ベン
ジル基などが挙げられる。

【００１９】上記した水酸基、アルコキシ基等の形態で
酸素原子の如き異種原子を含有してもよい炭化水素基と
しては、例えば、ヒドロキシメチル、ヒドロキシエチ
ル、ヒドロキシプロピル、ヒドロキシブチル、ヒドロキ
シペンチル、ヒドロキシヘプチル、ヒドロキシオクチル
などのヒドロキシアルキル基、メトキシメチル、メトキ
シエチル、プロポキシメチル、プロポキシエチル、ブト
キシメチル、ブトキシエチルなどが挙げられる。

【００２０】一方、陰イオンとしては、化学式（ＩＩ
Ｉ）

【００２１】

【化２】

【００２２】Ｈ₂ＰＯ₄−、Ｆ−、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ
−、ＨＳＯ₄−、ＮＯ₃−などの無機酸根、ＣＨ₃ＣＯＯ
−、Ｃ₂Ｈ₅ＳＯ₄−、ＣＯＯ−、ＣＨ₃ＣＨ（ＯＨ）−な
どの有機酸根が挙げられ、特にハロゲンイオン、更には
Ｆ−が好ましい。

【００２３】上記の一般式（Ｉ）及び（ＩＩ）のものと
しては、例えば、下記のものが挙げられる。

【００２４】

【化３】

【００２５】

【化４】

【００２６】

【化５】

【００２７】オニウム化合物の配合割合は、コロイド粒
子表面に導入するエポキシ基の量に応じて適宜選択する
ことができるが、通常、母粒子１００重量部に対して約
０．０５〜５重量部、特に約０．１〜３重量部の範囲が
好ましい。配合量が約０．０５重量部未満になるとコロ
イド粒子表面に導入するエポキシ基が少なくなり、一
方、約５重量部を越えるとコロイド溶液の安定性が低下
するので好ましくない。本発明のエポキシ基含有コロイ
ド粒子有機溶剤溶液は、上記した母粒子の有機溶剤溶液
にオニウム化合物及びエポキシ基含有シラン化合物を配
合し、約４０〜１２０℃、特に約８０〜１００℃の反応
温度で約１０分〜２０時間、特に約３０分〜８時間反応
させることにより製造できる。また、これらの反応はエ
ポキシ価を測定することにより反応を管理することがで
きる。

【００２８】このようにして得られた本発明のエポキシ
基含有コロイド粒子は、母粒子の平均粒子径が約１〜２
００ミリミクロン、好ましくは約５〜８０ミリミクロン
の範囲にあるコロイド粒子である。コロイド粒子径が約
２００ミリミクロンを越えると、コロイド溶液の安定性
が悪く、また、活性エネルギー線硬化型組成物に添加し
て使用した場合には、塗膜表面の凹凸が大きくなるため
好ましくない。

【００２９】また、エポキシ基含有コロイド粒子有機溶
剤液の固形分は、特に制限されないが、約０．０１〜７
０重量％、特に約０．１〜５０重量％の範囲が好まし
い。

【００３０】上記したエポキシ基含有コロイド粒子有機
溶剤液は、このものから、有機溶剤を、例えば、減圧に
より除去することにより粉末として使用することもでき
る。

【００３１】また、エポキシ基含有コロイド粒子有機溶
剤液やこの粉末は、粒子表面のエポキシ基により他の樹
脂との相溶性を改良したり、また、他の樹脂と化学結合
させたりすることにより塗料、接着剤などの硬化型樹脂
組成物や被膜の改質に使用することができる。

【００３２】本発明の硬化型樹脂組成物は、硬化型樹脂
組成物に上記したエポキシ基含有コロイド粒子を配合し
たものが使用できる。

【００３３】本発明において硬化型は、室温もしくは加
熱により硬化するものが包含される。

【００３４】硬化型樹脂組成物としては、エポキシ樹脂
に、例えば、カチオン重合開始剤（スルホニウム塩、ア
ンモニウム塩、ホスホニウム塩、オキソニウム塩等、商
品名としては、例えば、サンエイドＳＩ−１００Ｌ（三
新化学（株）社製）等）、ポリカルボン酸化合物（例え
ば、フタール酸、アジピン酸、セバチン酸、ドデカン二
酸、トリメリット酸等）、酸無水物化合物（例えば、無
水マレイン酸、無水コハク酸、無水フタール酸、無水マ
レイン酸の（共）重合体等）、酸無水物のハーフエステ
ル化物（Ｃ１〜５の低級アルコールのハーフエステ
ル）、ポリエステルポリカルボン酸樹脂、アクリルポリ
カルボン酸樹脂、ポリアミド樹脂、ポリヒドラジド化合
物、イミダゾール化合物等のエポキシ樹脂用硬化剤を配
合してなるものが挙げられる。これらの硬化剤は１種も
しくは２種以上組み合わせて使用することができる。

【００３５】本発明において、エポキシ基は１，２エチ
レンオキシド、トリメチレンオキシド等の脂肪族エポキ
シ基やシクロヘキシル等の脂環式炭化水素の炭素原子間
にエーテル基が結合した脂環式エポキシ基が包含され
る。

【００３６】該エポキシ樹脂の具体的としては、例え
ば、エポキシ基含有樹脂としては、従来から公知の脂環
族型エポキシ基（脂環式炭化水素環上にあるエポキシ
基、脂環式炭化水素環を形成する炭素原子に直接結合し
たエポキシ基）を含むエポキシ基含有樹脂（ａ）、脂肪
族型エポキシ基（上記以外のエポキシ基であって直鎖状
炭化水素上にあるエポキシ基）を含むエポキシ基含有樹
脂（ｂ）及び脂肪族型及び脂環族型エポキシ基を含むエ
ポキシ基含有樹脂（ｃ）、オキセタン環含有樹脂（ｄ）
等が挙げられる。エポキシ基含有樹脂は平均分子量約１
６０〜１０００００、特に約２００〜８００００の範囲
のものが好適である。

【００３７】エポキシ基含有樹脂（ａ）としては、例え
ば、脂環族型エポキシ基を含有するラジカル重合性モノ
マー（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル（メタ）
アクリレート）の単独ラジカル重合体、該モノマーとそ
の他のラジカル重合性モノマー（例えば（メタ）アクリ
ル酸の炭素数１〜２４のアルキル又はシクロアルキルエ
ステル、スチレン等）との共重合体、３，４−エポキシ
−シクロヘキシルメチル−３，４−エポキシシクロヘキ
サンカルボキシレート、ビス（２，３−エポキシ−シク
ロペンチル）エーテル、ジシクロペンタジエンジオキサ
イド、エチレングリコールのビス（３，４−エポキシ−
シクロヘキシルメチル）、３，４−エポキシ−６−メチ
ルシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシ−シクロヘ
キサンカルボキシレート、ビス（３，４−エポキシ−シ
クロヘキシルメチル）アジペート、ビス（３，４−エポ
キシ−６−メチルシクロヘキシルメチル）アジペート、
３，４−エポキシ−シクロヘキセンカルボン酸エチレン
グリコールジエステル、ビス（３，４−エポキシ−シク
ロヘキシル）アセタール、３，４−エポキシ−シクロヘ
キシルメチル−３，４−エポキシ−シクロヘキシルメチ
ル−ε−カプロラクトン変性−３，４−エポキシ−シク
ロヘキシルカルボキシレート、３，４−エポキシ−シク
ロヘキシルビニル、３，４−エポキシ−シクロヘキシル
メチル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシ−シク
ロヘキシルメチル−ε−カプロラクトン変性（メタ）ア
クリレート、エポリードＧＴ３００（ダイセル化学工業
（株）社製、商品名、３官能脂環式エポキシ樹脂）、エ
ポリードＧＴ４００（ダイセル化学工業（株）社製、商
品名、４官能脂環式エポキシ樹脂）、ＥＨＰＥ（ダイセ
ル化学工業（株）社製、商品名、３官能脂環式エポキシ
樹脂）等のエポキシ樹脂が挙げられる。

【００３８】エポキシ基含有樹脂（ｂ）としては、例え
ば、脂肪族型エポキシ基を含有するラジカル重合性モノ
マー（グリシジル（メタ）アクリレート等）の単独ラジ
カル重合体、該モノマーとその他のラジカル重合性モノ
マー（例えば（メタ）アクリル酸の炭素数１〜２４のア
ルキル又はシクロアルキルエステル、スチレン等）との
共重合体、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック
型エポキシ樹脂、ε−カプロラクタム変性ビスフェノー
ル型エポキシ樹脂、（ポリ）エチレングリコールジグリ
シジルエーテル、（ポリ）プロピレングリコールジグリ
シジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジル
エーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエー
テル等が挙げられる。

【００３９】エポキシ樹脂（ｃ）としては、例えば、脂
肪族型エポキシ基を含有するラジカル重合性モノマー、
脂環族型エポキシ基を含有するラジカル重合性モノマー
とのラジカル共重合体及び必要に応じて上記その他のラ
ジカル重合性モノマーとの共重合体、ビニルシクロヘキ
センジエポキサイド等が挙げられる。

【００４０】エポキシ樹脂と硬化剤との配合割合は、要
求される塗膜性能に応じて適宜選択すればよいが、通
常、エポキシ樹脂１００重量部に対してカチオン重合開
始剤は約０．１〜２０重量部、好ましくは約０．５〜１
０重量部、その他の硬化剤は約１０〜１００重量部、好
ましくは約１５〜８０重量部の範囲である。

【００４１】また、硬化性樹脂組成物として、上記した
以外にオキセタン環含有樹脂（３−メタクリロキシメチ
ル３−エチルオキセタン、３−アクリロキシメチル−３
−エチルオキセタン等のオキセタン環含有ラジカル重合
性モノマーの単独重合体及びこのモノマーとその他のラ
ジカル重合性不飽和モノマー（例えば、（メタ）アクリ
ル酸の炭素数１〜２４のアルキル又はシクロアルキルエ
ステル類、芳香族不飽和化合物、ビニルモノマー等）と
の共重合体）に上記カチオン重合開始剤を配合してなる
硬化性樹脂組成物、アクリルポリオール樹脂、ポリエス
テルポリオール樹脂、ポリエーテルポリオール樹脂等の
ポリオール樹脂に（ブロック）ポリイソシアネート化合
物（例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメ
チルヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイ
ソシアネート、これらのポリイソシアネート化合物の過
剰量に、水、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール等の
低分子活性水素含有化合物を反応させて得られる末端イ
ソシアネート含有化合物、これらのポリイソシアネート
化合物のビューレットタイプ付加物、イソシアヌル環タ
イプ付加物等のポリイソシアネート化合物やフェノール
系、ラクタム系、活性メチレン系、アルコール系、オキ
シム系等のブロック剤等）、アミノ樹脂（例えば、メラ
ミン、尿素、ベンゾグアナミン、アセトグラナミン、ス
テログタナミン、スピログアナミン、ジシアンジアミド
等のアミノ成分とアルデヒドとの反応によって得られる
メチロール化アミノ樹脂やＣ１〜８のアルコールで変性
してなるアルコール変性アミノ樹脂等）等を配合してな
る硬化型樹脂組成物や酸化硬化型樹脂組成物等が挙げら
れる。

【００４２】該エポキシ基含有コロイド粒子は硬化型樹
脂組成物の硬化に関与していてもしていなくてもどちら
でもよい。即ち、硬化に関与する場合には、該エポキシ
基含有コロイド粒子のエポキシ基を利用して被膜を硬化
させたり樹脂とコロイド粒子とを化学結合させたりする
ことができる。また、硬化に関与しない場合において
も、硬化型樹脂組成物に添加することにより、例えば、
エポキシ基含有コロイド粒子のエポキシ基と相溶性の良
い硬化型樹脂組成物を使用することにより貯蔵安定性や
塗膜の透明感を低下させないで被膜の硬度を向上させる
などの被膜の改質を行うことができる。

【００４３】本発明の硬化性樹脂組成物は、上記した組
成物を有機溶剤に溶解もしくは分散してなる有機溶剤系
の組成物として使用することが好ましい。該有機溶剤と
しては、コロイダル粒子や樹脂、硬化剤等の官能基と実
質的に不活性なものを使用することが好ましい。有機溶
剤としては、例えば、炭化水素系、アルコ−ル系、エ−
テル系、ケトン系、エステル系及びこれらの組合せのも
のが挙げられる。

【００４４】本発明の硬化性樹脂組成物において、さら
に必要に応じて、上記以外の樹脂、反応促進剤、充填
剤、着色剤、顔料、流動性調整剤、ハジキ防止剤等を配
合することができる。

【００４５】本発明の硬化性樹脂組成物は、塗料、イン
キ、接着剤等に利用できる。

【００４６】本発明の硬化性組成物は、紙、プラスチッ
ク、金属、木質材、ガラス及びこれらの組合せなどの基
材、これらの基材に表面処理を施した基材、これらの基
材に下塗り塗装が施された基材に適用することができ
る。また、該組成物は１コート１ベーク、２コート２ベ
ーク、２コート１ベーク、３コート１ベーク、３コート
２ベーク等の塗装方式で仕上げることができる。該塗膜
のベースコートもしくはトップコートの組成物として使
用することができる。

【００４７】塗布手段は、従来から公知の方法、例え
ば、スプレー、ロールコーター、グラビアコーター、ス
クリーン等で行うことができる。塗布の膜厚は硬化膜厚
で約１〜５０ミクロン、好ましくは約３〜２０ミクロン
の範囲が好適である。

【００４８】

【実施例】本発明を更に詳細に説明する。実施例及び比
較例において、「部」は「％」は重量を示す。

【００４９】エポキシ基含有コロイド粒子有機溶剤液
（ｉ）の製造実施例ＸＢＡ−ＳＴ（日産化学（株）社製、商品名、コロイダ
ルシリカ、固形分ＳＩＯ２が３０％、有機溶媒キシレン
／ｎーブタノール＝４５／２５重量比）の固形分１００
部に対してテトラブチルアンモニウムフルオライドのメ
タノール溶液（固形分１０％）０．２７部（固形分）を
配合したのち、攪拌し、次いで、このものに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４０部配合したのち、８０℃で４時間反応を行った。
得られた生成物は透明な溶液であり、エポキシ価は０．
１５５であり、９９％のエポキシ基が残存していること
が分かった。

【００５０】また、ガスクロマトグラフによりメタノー
ルの量を測定した結果、約４．２部の縮合メタノールを
発生し、該シラン化合物のメトキシ基の半分が反応して
いることが分かった。

【００５１】エポキシ基含有コロイド粒子有機溶剤液
（ｉi）の製造実施例上記溶液（ｉ）の製造例において、テトラブチルアンモ
ニウムフルオライドに代えてテトラブチルアンモニウム
ブロマイドを使用した以外は溶液（ｉ）と同様にして製
造した。その結果、得られた生成物は透明な溶液であ
り、エポキシ価は０．０６４であり、４１％のエポキシ
基が残存していることが分かった。

【００５２】また、ガスクロマトグラフによりメタノー
ルの量を測定した結果、約４．１の縮合メタノールを発
生し、該シラン化合物のメトキシ基の半分が反応してい
ることが分かった。エポキシ基含有コロイド粒子有機溶剤液（ｉiｉ）の製
造実施例上記溶液（ｉ）の製造例において、テトラブチルアンモ
ニウムフルオライド０．２７部を０．１部に代えた以外
は溶液（ｉ）と同様にして製造した。その結果、得られ
た生成物は透明な溶液であり、エポキシ価は０．０５１
であり、３３％のエポキシ基が残存していることが分か
った。

【００５３】また、ガスクロマトグラフによりメタノー
ルの量を測定した結果、約４．２部の縮合メタノールを
発生し、該シラン化合物のメトキシ基の半分が反応して
いることが分かった。

【００５４】エポキシ基含有コロイド粒子有機溶剤液
（ｉｖ）の製造比較例上記溶液（ｉ）の製造例において、テトラブチルアンモ
ニウムフルオライド０．２７部を１．３５部に代えた以
外は溶液（ｉ）と同様にして製造した。その結果、得ら
れた生成物はゲル化して使用できなかった。

【００５５】実施例１エポキシ基含有コロイド粒子有機溶剤液（ｉ）５０部
（固形分）、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−
３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート（Ｕ
ＣＣ社製、商品名、ＵＶＲ−６１１０）５０部、ε−カ
プロラクトントリオール（ＵＣＣ社製、商品名、ＴＯＮ
Ｅ０３０１）５部、ＳＩ−１００Ｌ（三新化学（株）社
製、商品名）２部配合したものをキシレンで希釈して固
形分５０％の硬化性組成物を得た。次いで、このものを
アプリケーターでガラス板の上に焼き付け膜厚が３０μ
mとなるように塗布し、セッテングしたのち１４０℃で
３０分間焼き付けて硬化塗膜を得た。この塗膜は透明で
あり、ツーコン硬度（塗板を２０℃の恒温室に４時間放
置後、American Chain & Ca-ble Company製のTUKONmic
rohardness testerにて測定した。数値が大きくなるに
したがって硬質になる。以下同様の意味を表す。）１９
で良好であった。塗膜のゲル分率は９８．３％で良好で
あった。

【００５６】実施例２実施例１において、エポキシ基含有コロイド粒子有機溶
剤液（ｉ）に代えて溶剤液（ｉｉ）に置き換えた以外は
実施例１と同様にして製造し、塗膜を形成した。その結
果、塗膜は透明であり、ツーコン硬度１９で良好であっ
た。塗膜のゲル分率は９８．０％で良好であった。

【００５７】実施例３実施例１において、エポキシ基含有コロイド粒子有機溶
剤液（ｉ）に代えて溶剤液（ｉｉｉ）に置き換えた以外
は実施例１と同様にして製造し、塗膜を形成した。その
結果、塗膜は透明であり、ツーコン硬度１９で良好であ
った。塗膜のゲル分率は９７．５％で良好であった。

【００５８】実施例４エポキシ基含有コロイド粒子有機溶剤液（ｉ）５０部、
エポキシ樹脂（グリシジルメタクリレート３５部、２−
ヒドロキシエチルアクリレート１５部、ｎ−ブチルアク
リレート１５部、スチレン２０部、メチルメタクリレー
ト１５部のラジカル共重合体、重量平均分子量約２万）
５０部にポリカルボン酸樹脂硬化剤（無水マレイン酸の
メタノールハーフエステル化物２５部、２−ヒドロキシ
エチルアクリレート５０部、スチレン２５部のラジカル
共重合体、重量平均分子量約５千）５０部配合してなる
キシレンの固形分５０％の硬化性樹脂組成物を得た。そ
の結果、塗膜は透明であり、ツーコン硬度１９で良好で
あった。塗膜のゲル分率は９８．５％で良好であった。

【００５９】

【発明の効果】本発明のエポキシ基含有コロイド粒子有
機溶剤溶液は、有機溶剤に分散されたコロイダルシリカ
粒子にオニウム化合物を配合すると、オニウム化合物が
有機溶剤中で電離し、イオン化され、そしてイオン化さ
れた陰イオンはシリカ粒子表面に配位し、陽イオンは有
機溶剤中に存在するようになるが、この発生した陽イオ
ンは（オニウム化合物を配合しないものはＨ＋を発生す
る）エポキシ基と直接反応するもの（例えば、第４級ア
ンモニウムイオン）ではないのでエポキシ基をシリカ粒
子表面に結合させるのでこのものを利用して、塗膜の硬
度に優れた室温もしくは熱硬化型樹脂組成物を得ること
ができる。オニウム塩はエポキシ基の硬化触媒となる
が、一方オニウムイオンは反応し難いものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０９Ｄ 4/00 Ｃ０９Ｄ 4/00 Ｆターム(参考） 4J002 CD001 CD011 CD02W CD09W CD19W CP05X DJ016 EN137 EV297 EW177 FB266 GH01 GJ01 HA05 4J037 AA08 AA18 AA22 AA25 CB01 CB04 CB07 CB08 CB10 CB16 CB22 CB23 CB26 CB30 CC16 CC23 CC24 CC27 CC28 CC29 DD05 DD23 EE02 EE28 EE43 FF17 4J038 DB031 DB041 DL052 DL122 GA07 HA446 JC38 KA03 KA04 KA14 KA20 MA07 MA10 NA03 NA11 PA18 PA19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有機溶剤中に分散した無機酸化物コロイ
ド粒子とエポキシ基含有シラン化合物とを実質的にエポ
キシ基と反応しないオニウム化合物触媒の存在下で反応
させて得られるエポキシ基含有コロイド粒子有機溶剤液
及び／又はそのエポキシ基含有コロイド粒子を含有する
熱もしくは室温で硬化する硬化型樹脂組成物。
【請求項２】無機酸化物コロイド粒子が、シリカ系コ
ロイド粒子であることを特徴とする請求項１に記載の硬
化型樹脂組成物。
【請求項３】オニウム化合物触媒が、下記一般式
（Ｉ）又は（ＩI）【化１】（式中、Ｙは窒素原子又はリン原子を表し、Ｒａ、Ｒ
ｂ、Ｒｃ及びＲｄは同一もしくは異なって、それぞれ水
素原子又は炭素原子８個以下の有機基を表し、Ｘ−は陰
イオンを表す）で示されるオニウム化合物の少なくとも
１種であることを特徴とする請求項１に記載の硬化型樹
脂組成物。
【請求項４】陰イオンが、ハロゲンイオンであること
を特徴とする請求項３に記載の硬化型樹脂組成物。