JP2001098040A - シリコーン変性ビニル系樹脂、その製造方法およびそれを含有するコーティング剤 - Google Patents
シリコーン変性ビニル系樹脂、その製造方法およびそれを含有するコーティング剤Info
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Abstract
ィング膜が得られ、かつ透明な樹脂溶液を得ることので
きるシリコーン変性ビニル系樹脂、その製造方法および
それを含有するコーティング剤を提供する。 【解決手段】 ビニル系共重合体からなるシリコーン変
性ビニル系樹脂において、一般式(A) 【化1】 (R1、R2、R3、R4およびR5はC1〜20のアルキ
ル、C4〜10のシクロアルキルおよびC6〜10のア
リール;R6はC1〜5のアルキル、C6〜10のアリ
ールまたはH;nは1以上の整数;mは0もしくは1以
上の整数;XはC2〜20のアルキレン;Yは−OCH
2CH2−、−OCH(CH3)CH2−または−OCH2
CH(CH3)−;pは3以上の整数である)で示され
る構造単位を0.0001〜5モル%含有し、かつ重量
平均分子量が5000〜200000であるビニル系共
重合体からなるシリコーン変性ビニル系樹脂。
Description
キサン基を側鎖に有するシリコーン変性ビニル系樹脂、
その製造方法およびそれを用いたコーティング剤に関す
る。
を有するビニル系重合体からなるシリコーン変性ビニル
系樹脂が知られている。この樹脂は片末端に重合性基を
有するポリオルガノシロキサンをビニル系化合物と共重
合することにより得られる(特開昭61−78806号
公報)。かかるシリコーン変性ビニル系樹脂は側鎖のポ
リオルガノシロキサン基の効果により、耐汚染性、はっ
水性、非粘着性に優れている。たとえばかかるシリコー
ン変性ビニル系樹脂を配合したコーティング剤を所望の
物品に塗布することにより、その物に上記の優れた性能
を付与することができる。
ポリオルガノシロキサン((以下、重合性ポリオルガノ
シロキサンと略す)とビニル系化合物を溶液共重合する
と、用いる重合性ポリオルガノシロキサンの分子量が高
くなると重合後の樹脂溶液が白濁するため、透明性が求
められる用途には不適であり、また、白濁状態のまま放
置すると白濁物質が沈降して、不均一な樹脂溶液になる
ために使用上、性能面から望ましくない。一方、用いる
重合性ポリオルガノシロキサンの分子量が低い場合に、
該単量体の量を多くすると、高分子量の重合性ポリオル
ガノシロキサンの場合と同様に樹脂溶液が白濁してしま
い望ましくない。更に分子量の低いものを共重合する
と、重合後の樹脂溶液は透明になるものの、かかる樹脂
溶液を用いたコーティング剤はそのコーティング膜の耐
汚染性、はっ水性、非粘着性が不充分になるという問題
点があった。
染性、はっ水性、非粘着性などの性能を損なうことのな
いコーティング膜が得られ、かつ透明な樹脂溶液を得る
ことのできるシリコーン変性ビニル系樹脂、その製造方
法およびそれを含有するコーティング剤を提供すること
にある。
を解決するためにビニル系化合物と共重合性を有するマ
クロモノマーである重合性ポリオルガノシロキサンにつ
いて鋭意検討した。その結果、重合性ポリオルガノシロ
キサンの分子鎖にポリオキシアルキレン基を導入するこ
とにより、得られるシリコーン変性ビニル系樹脂溶液の
白濁が極めて低くなることを見出し、この知見に基づ
き、本発明を完成するに至った。
つぎの(1)項で示される。 (1) ビニル系共重合体からなるシリコーン変性ビニ
ル系樹脂において、一般式(A)
0の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、炭素数4〜1
0のシクロアルキル基および炭素数6〜10のアリール
基であり;R6は炭素数1〜5の直鎖状もしくは分岐状
のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基または水素
原子であり;nは1以上の整数であり;mは0もしくは
1以上の整数であり;Xは炭素数が2〜20のアルキレ
ン基であり;Yは−OCH2CH2−、−OCH(C
H3)CH2−または−OCH2CH(CH3)−であり;
pは3以上の整数である)で示される構造単位を0.0
001〜5モル%含有し、かつ重量平均分子量が500
0〜200000であるビニル系共重合体からなること
を特徴とするシリコーン変性ビニル系樹脂。
造方法は、つぎの(2)および(3)項で示される。 (2) 一般式(1)
Yおよびpは前記と同じ。)で示されるポリオキシアル
キレン基を有するポリオルガノシロキサン単量体0.1
〜20重量%およびビニル系化合物単量体(以下、ビニ
ル系単量体と略すことがある)80〜99.9重量%
(合計100重量%)を溶媒中で重合することにより重
量平均分子量5000〜200000のビニル系共重合
体を得ることを特徴とするシリコーン変性ビニル系樹脂
の製造方法。 (3) 前記一般式(1)に示されるポリオキシアルキ
レン基を有するポリオルガノシロキサン単量体を0.1
〜20重量%、加水分解性シリル基を有するビニル系化
合物単量体を1〜30重量%、水酸基を有するビニル系
化合物単量体を5〜45重量%およびそれ以外のビニル
系化合物単量体を5〜93.9重量%(合計100重量
%)を、アルコールを含む溶媒中でラジカル共重合する
ことにより重量平均分子量5000〜200000のビ
ニル系共重合体を得ることを特徴とするシリコーン変性
ビニル系樹脂の製造方法。
(4)、(5)および(6)項で示される。 (4) 前記(1)項に記載のシリコーン変性ビニル系
樹脂および硬化剤を含有するコーティング剤。 (5) 前記(2)項もしくは(3)項のいずれか1項
に記載の製造方法で得られたシリコーン変性ビニル系樹
脂および硬化剤を含有するコーティング剤。 (6) 硬化剤がイソシアネート化合物およびメラミン
化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物
である前記(4)項もしくは(5)項のいずれか1項に
記載のコーティング剤。
樹脂は、その共重合成分として従来使用していた重合性
ポリオルガノシロキサンの分子鎖に、ポリオキシアルキ
レン基が導入されているのが特徴である。
一般式(A)
0の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、炭素数4〜1
0のシクロアルキル基および炭素数6〜10のアリール
基であり;R6は炭素数1〜5の直鎖状もしくは分岐状
のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基または水素
原子であり;nは1以上の整数であり;mは0もしくは
1以上の整数であり;Xは炭素数が2〜20のアルキレ
ン基であり;Yは−OCH2CH2−、−OCH(C
H3)CH2−または−OCH2CH(CH3)−であり;
pは3以上の整数である)で示される構造単位を0.0
001〜5モル%含有して5000〜200000の重
量平均分子量をもつビニル系共重合体からなることを特
徴とする。すなわち、このビニル系共重合体はポリオキ
シアルキレンをもつポリオルガノシロキサン基を側鎖に
有するものであり、前記一般式(1)で示されるポリオ
キシアルキレン基を有するポリオルガノシロキサン単量
体(詳しくは、片末端に重合性基をもち分子鎖にポリア
ルキレンセグメントとポリオキシアルキレンセグメント
を有するポリオルガノシロキサン単量体)とビニル系単
量体との共重合により得られる。
造方法に用いるポリオキシアルキレン基を有するポリオ
ルガノシロキサン単量体は、片末端に重合性基もちかつ
ポリオキシアルキレン基を分子鎖に有する下記一般式
(1)
0の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、炭素数4〜1
0のシクロアルキル基および炭素数6〜10のアリール
基であり;R6は炭素数1〜5の直鎖状もしくは分岐状
のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基または水素
原子であり;nは1以上の整数であり;mは0もしくは
1以上の整数であり;Xは炭素数が2〜20のアルキレ
ン基であり;Yは−OCH2CH2−、−OCH(C
H3)CH2−または−OCH2CH(CH3)−であり;
pは3以上の整数である)。で示される。
1、R2、R3、R4、R5、R6、n、m、X、Yおよびp
について、さらに具体的に説明する。R1、R2、R3、
R4およびR5で示される炭素数1〜20の直鎖状もしく
は分岐状アルキル基としては、メチル、エチル、n−プ
ロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、s−
ブチル、t−ブチル、ペンチル、ネオペンチル、ヘキシ
ル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシ
ル、ドデシルなどがあげられる。シクロアルキル基とし
てはシクロペンチル、シクロヘキシルなどをあげること
ができる。また、炭素数6〜10のアリール基として
は、フェニル、トリル、キシリル、エチルフェニル、ベ
ンジル、フェネチルなどを挙げることができる。好まし
いR1、R3、R4およびR5は、メチル、R2はメチルも
しくはブチルである。
くは分岐状のアルキル基としては、メチル、エチル、n
−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、
s−ブチル、t−ブチル、ペンチル、ネオペンチルなど
が挙げられる。また、炭素数6〜10のアリール基とし
ては、フェニル、トルイル、キシリル、エチルフェニル
基などが挙げられる。好ましいR6は、水素原子もしく
はメチルである。
ン基(炭素数が2〜20のポリメチレン基とも言える)
としては、エチレン、トリメチレン、テトラメチレン、
ペンタメチレン、ヘキサメチレン、ヘプタメチレン、オ
クタメチレン、ノナメチレン、デカメチレン、ウンデカ
メチレン、ドデカメチレン、テトラデカメチレン、2−
メチルエチレン、2−メチルトリメチレン、2−メチル
テトラメチレン、2−メチルペンタメチレン、2−メチ
ルヘキサメチレン、2−メチルヘプタメチレン、2−メ
チルオクタメチレン、2−メチルノナメチレン、2−メ
チルデカメチレン、2−メチルウンデカメチレンなどを
挙げることができる。好ましいXは、トリメチレン、2
−メチルエチレンなど炭素数が3のアルキレンである。
ポリオルガノシロキサン単量体のポリオキシアルキレン
部分(セグメント)を表わし、pは、ポリオキシアルキ
レンセグメントの重合度を示し、3以上あれば特に限定
されるものではないが、3から460が好ましい。Y
は、前述のとおりであるが、 好ましいYとしては、−
OCH2CH2−が示される。
サンセグメントおよびポリジメチルシロキサンセグメン
トの重合度を示し、nは1以上、mは0もしくは1以上
であれば特に限定されるものではないが、好ましくはn
+mが4〜1100である。
ルキレン基を有するポリオルガノシロキサン単量体の分
子量は、特に限定されるものではないが、重量平均分子
量で500〜100000であることが好ましい。
造方法に用いる一般式(1)で示されるポリオキシアル
キレン基を有するポリオルガノシロキサン単量体は、例
えば、つぎの方法で製造することができる。下記の反応
式(a)により、片末端に水素官能基をもつポリオルガ
ノシロキサン(4)に、両末端の一方に水酸基を他方に
ビニル基を有するポリオキシアルキレン(6)をヒドロ
シリル化反応により反応させて、末端に水酸基をもち分
子鎖にポリオキシアルキレン基を有するポリオルガノシ
ロキサン(2)を得る。その後、反応式(b)に示すよ
うに、上記ポリオルガノシロキサン(2)と重合性官能
基を持つカルボン酸(3)との脱水縮合反応よりポリオ
キシアルキレン基を有するポリオルガノシロキサン単量
体(1)を製造することができる。
R4、R6、Y、X、p、nおよびmは前記と同じであ
り、X’は、炭素数2〜20のアルケニル基を示す。
在下に行われるヒドロシリル化反応である。該触媒とし
ては一般にヒドロシリル化反応に使用される遷移金属触
媒を使用することができ、具体的には、白金、ロジウ
ム、イリジウム、ルテニウム、パラジウム、モリブデ
ン、マンガンなどの金属化合物を例示することができ
る。
一系触媒や、カーボン、シリカなどに担持させた担持触
媒、ホスフィンやアミン、酢酸カリウムなどを助触媒と
した触媒のいずれ形態でも使用することができる。
ずしも必要ではないが、必要に応じて反応を阻害するも
のでなければ適当な溶媒を使用してもよい。具体的には
ヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素溶媒、ベンゼ
ン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素溶媒、ジ
エチルエーテル、テトラヒドロフラン(THF)、ジオ
キサンなどのエ−テル系溶媒、塩化メチレン、四塩化炭
素などのハロゲン化炭化水素溶媒、メタノール、エタノ
ール、プロパノールなどのアルコール溶媒、水などを例
示することができる。これらの溶媒は単独またはいくつ
かを組み合わせて使用することもできる。
されないが、通常は反応溶媒の沸点以下で行われる。反
応溶媒を使用しない場合は0〜250℃で反応すること
ができるが、経済性などを考慮すると20〜120℃で
行なうことが好ましい。
有するポリオキシアルキレン(6)は、市販のポリエチ
レングリコールモノアリルエーテル、ポリプロピレング
リコールモノアリルエーテルなどを使用することができ
る。例えば、日本油脂(株)製のつぎのようなものが示
される。”ユニオックスPKA−5001”(X’がア
リル基で、Yが−OCH2CH2−である平均分子量20
0のポリエチレングリコールモノアリルエーテル);”
ユニオックスPKA−5002”(X’がアリル基で、
Yが−OCH2CH2−である平均分子量400のポリエ
チレングリコールモノアリルエーテル);”ユニオック
スPKA−5003”(X’がアリル基で、Yが−OC
H2CH2−である平均分子量450のポリエチレングリ
コールモノアリルエーテル);”ユニオックスPKA−
5004”(X’がアリル基で、Yが−OCH2CH2−
である平均分子量750のポリエチレングリコールモノ
アリルエーテル);”ユニオックスPKA−5005”
(X’がアリル基で、Yが−OCH2CH2−である平均
分子量1500のポリエチレングリコールモノアリルエ
ーテル);”ユニセーフPKA−5014”{X’がア
リル基で、Yが−OCH(CH3)CH2−、または−O
CH2CH(CH3)−である平均分子量1500のポリ
プロピレングリコールモノアリルエーテル}。
オキシアルキレン基を有するポリオルガノシロキサン
(2)と重合性官能基を持つカルボン酸(3)の脱水縮
合反応である。脱水縮合反応においては、生成する水を
とるために脱水剤を使用することが好ましく、更に、副
生物の生成を抑えるために3級アミンを使用することが
好ましい。
ては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸などが挙げら
れる。
とができる。例えば、トリフルオロ酢酸無水物、N,
N’−ジイソプロピルカルボジイミド、N,N’−ジシ
クロヘキシルカルボジイミド(DCC)、1−エチル−
3−(3−ジメチルアミノプロピル)−カルボジイミド
(EDC)、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプ
ロピル)−カルボジイミド塩酸塩、クロロスルホニルイ
ソシアナート、カルボニルジイミダゾールなど、またト
リフェニルホスフィンと四塩化炭素もしくはブロモトリ
クロロエタンの混合物などを挙げることができる。これ
らの脱水剤のうち、操作の容易性、経済性などを考慮す
るとカルボジイミド系の脱水剤が好ましく、このカルボ
ジイミド系の脱水剤の中でもN,N’−ジシクロヘキシ
ルカルボジイミド(DCC)が最も好ましい。
トリエチルアミン、トリn−プロピルアミン、トリイソ
プロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミ
ン、トリヘキシルアミン、4−ジメチルアミノピリジン
(DMAP)、1,8−ジアザビシクロ(5.4.0)
ウンデセン(DBU)などを挙げることができるが、D
MAPまたはDBUが特に好ましい。
必要ではないが、必要に応じて反応を阻害しない適当な
溶媒を使用してもよい。このような溶媒としては、へキ
サン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素溶媒、ベンゼン、
トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素溶媒、ジエチ
ルエーテル、テトラヒドロフラン(THF)、ジオキサ
ンなどのエ−テル溶媒、塩化メチレン、四塩化炭素など
のハロゲン化炭化水素溶媒などを例示することができ
る。これらの溶媒は単独で使用しても、その複数を組み
合わせて使用してもよい。
ないが、該脱水縮合反応に溶媒を用いる場合には、該溶
媒の沸点以下であることが好ましく、溶媒を使用しない
場合には、−10〜250℃で反応させることが好まし
い。経済性などを考慮すると0〜50℃で行なうことが
好ましい。
(1)で示されるポリオキシアルキレン基を有するポリ
オルガノシロキサン単量体とビニル系単量体との使用量
は、式(1)のポリオルガノシロキサン単量体0.1〜
20重量%、ビニル系単量体99.9〜80重量%が好
ましい。式(1)のポリオルガノシロキサン単量体の使
用量が0.1重量%未満では、得られるシリコーン変性
ビニル系樹脂の溶液をコーティング剤に用いた場合、コ
ーティング膜の耐汚染性、はっ水性、非粘着性の点で劣
る傾向にあり、使用量が20重量%を越える場合は、重
合後の樹脂溶液が白濁し易くなる。
キレン基を有するポリオルガノシロキサン単量体は、ポ
リオキシアルキレン部分の重合度の異なるもしくはポリ
オルガノシロキサン部分の式(1)のm、nが異なるも
のを2種以上併用しても良い。ポリオキシアルキレン基
を有するポリオルガノシロキサン鎖を側鎖としてビニル
重合体に組み込むことにより、コーティング膜に耐汚染
性、はっ水性、非粘着性、離型性、柔軟性などを付与す
ることができる。
量体としては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸
エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸2−エチル
ヘキシルなどのアクリル酸エステル類;メタクリル酸メ
チル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−ブチル、
メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸グリシジ
ル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸
ラウリル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸イソ
ボルニルなどのメタクリル酸エステル類;スチレン、α
−メチルスチレン、クロロメチルスチレンなどのスチレ
ン類;メチルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテ
ル、シクロヘキシルビニルエーテルなどのビニルエーテ
ル類;酢酸ビニル、安息香酸ビニルなどのビニルエステ
ル類;フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、トリフルオロ
エチレン、クロロトリフルオロエチレン、フルオロアル
キルトリフルオロエチレンなどのフルオロオレフィン
類;エチレン、プロピレンなどのオレフィン類;塩化ビ
ニル、塩化ビニリデンなどが挙げられる。本発明の製造
方法の共重合に使用されるビニル系単量体の使用量は、
全単量体に対して80〜99.9重量%である。
可能なものとする場合には、ビニル系単量体として加水
分解性シリル基、水酸基、カルボキシ基などの官能基を
有するビニル系単量体を使用する。
量体は、ビニル基以外にケイ素原子に直結した加水分解
性の官能基を1個、2個もしくは3個有するものであ
る。このビニル基としては、メタクリル、アクリル、ビ
ニル、スチリル、アリルなどの基を挙げることができ
る。その中でもメタクリルが他のメタクリルを持つ単量
体と共重合し易く好ましい。加水分解性基としては、イ
ソプロペニルオキシ、イソプロポキシ、イソプロペノキ
シなどのアルコキシ基、アセトキシなどのアルキリルオ
キシ基、塩素原子、アミノオキシ基、ケトオキシム基、
アミド基などが挙げられ、その中でも炭素数1〜4のア
ルコキシ基および炭素数1〜4のアルキリルオキシ基が
使用し易く好ましい。
ニル系単量体の具体例としては、ビニルトリメトキシシ
ラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−
メトキシエトキシ)シラン、メチルビニルジメトキシシ
ラン、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、
γ−アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ
−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタ
クリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリ
ロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリ
ロキシプロピルジメチルメトキシシラン、γ−メタクリ
ロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキ
シプロピルメチルジエトキシシラン、ビニルトリアセト
キシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリアセトキ
シシランおよびスチリルエチルトリメトキシシランなど
が挙げられる。この中でも、γ−メタクリロキシプロピ
ルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメ
チルジメトキシシランが好ましい。
シリル基は、空気中の水分により加水分解を受け、活性
なシラノール基となり、そのシラノール基がシラノール
基同士および/またはアルコキシシリル基と縮合反応す
ることにより樹脂を架橋させることができる。上記の加
水分解性シリル基を有するビニル系単量体は、少なくと
も1種以上が使用され、使用量は、全単量体の1〜30
重量%が好ましい。1重量%未満では、金属材料および
無機材料に対してシリコーン変性ビニル系樹脂を用いた
コーティング剤の密着性が充分とは言えず、使用量が、
30重量%を越えると樹脂の保存安定性が不良になる傾
向にある。
しては、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリ
ル酸2−ヒドロキシブチル、メタクリル酸ポリエチレン
グリコール、メタクリル酸グリセロールなどの水酸基含
有のメタクリル酸エステル類;アクリル酸2−ヒドロキ
シエチル、アクリル酸2−ヒドロキシブチル、アクリル
酸ポリプロピレングリコール、アクリル酸2−ヒドロキ
シ−3−フェニルオキシプロピルなどのアクリル酸エス
テル類;ヒドロキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシ
プロピルビニルエーテルなどのビニルエーテル類などが
挙げられる。この中でも、メタクリル酸2−ヒドロキシ
エチル、アクリル酸2−ヒドロキシエチルが好ましい。
鎖としての水酸基は、イソシアネート化合物またはメラ
ミン化合物との反応により樹脂を架橋させることができ
る。これらの水酸基を有するビニル系単量体の使用量
は、全単量体の5〜45重量%が好ましい。使用量が5
重量%未満では、得られるシリコーン変性ビニル系樹脂
を用いたコーティング剤が硬化不良の傾向があり、かつ
得られるコーティング膜の耐汚染性、はっ水性、非粘着
性が充分とは言えず、使用量が45重量%を越えると樹
脂溶液が白濁し易くなる。
体例としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン
酸、イタコン酸、無水マレイン酸などを挙げることがで
きる。カルボキシ基を有するビニル系単量体を添加して
共重合することにより、得られるシリコーン変性ビニル
系樹脂の付着性、他の樹脂をブレンドする際の相溶性、
および顔料など無機フィラーの分散性の向上を図ること
ができる。また、エポキシ基を含有するビニル系単量体
と共に使用した場合には、このカルボキシ基と加熱によ
り架橋させることもできる。このカルボキシ基を有する
ビニル系単量体の使用量は、全単量体の0.1〜5重量
%が好ましい。このカルボキシ基を有するビニル系単量
体は、単独で使用することもできるが、2種以上を組み
合わせて使用することもできる。
造方法における重合方法としては、溶液重合法が好まし
い。すなわち、撹拌装置、還流冷却器、温度計を備えた
反応容器に、反応溶媒を仕込み、50〜150℃の任意
の温度に加熱したところに、上記単量体各種を混合した
ものと重合開始剤をそれぞれの滴下槽から撹拌状態にあ
る反応溶媒中に徐々に滴下し反応させる。滴下時間は2
〜6時間程度が実用上好ましい。滴下終了後、未反応の
単量体を重合させるために、滴下時と同温度もしくはそ
れ以上の温度で数時間加熱を続けてもよく、さらに重合
開始剤を追加補充してもよい。重合開始剤としては、ベ
ンゾイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシオクト
エート、およびt−ブチルパーオキシベンゾエートなど
の有機過酸化物やアゾビスイソブチロニトリル、アゾビ
スジメチルバレロニトリルなどのアゾ化合物が好適に使
用できる。これらの重合開始剤は、上記単量体を混合し
たもの、または適当な溶媒に溶かして使用することがで
きる。
使用する反応溶媒として、炭素数1〜6のアルコールを
少なくとも1種以上使用することが好ましい。特に加水
分解性シリル基を有する単量体と同時に水酸基および/
またはカルボキシ基を有する単量体を併用して共重合反
応する場合においては、共重合時に高重合物が発生し易
く、重合のコントロールがしにくくなると共に、生成す
る樹脂の保存安定性も不良となる傾向があるので、かか
るアルコール溶媒を使用することが好ましい。
の具体例としては、メタノール、エタノール、1−プロ
パノール、イソプロパノール、1−ブタノール、イソブ
タノール、2−ブタノール、2−メチル−2−プロパノ
ール、1−ペンタノール、3−ペンタノール、4−メチ
ル−2−ペンタノール、1−ヘキサノールなどのアルキ
ルアルコール;シクロヘキサノールなどのシクロアルキ
ルアルコール;メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、
ブチルセロソルブ、エチルカルビトール、3−メトキシ
ブタノール、3−メチル−3−メトキシブタノール、プ
ロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレング
リコールモノエチルエーテルなどのエーテルアルコール
などが挙げられる。この中でもイソプロパノール、プロ
ピレングリコールモノメチルエーテルが好ましい。
可能な溶媒の具体例としては、トルエン、キシレン、n
−ヘキサン、シクロヘキサンなどの炭化水素類;酢酸エ
チル、酢酸ブチルなどの酢酸エステル類;セロソルブア
セテート、およびプロピレングリコールメチルエーテル
アセテートなどのエーテルアセテート類;アセトン、メ
チルエチルケトン、アセト酢酸エチル、アセチルアセト
ン、メチルイソブチルケトン、ジアセトンアルコールな
どのケトン類が挙げられ、これらを1種または2種以上
組み合わせて使用することができる。また、炭素数1〜
6のアルコール溶媒と組み合わせて使用することもでき
る。さらに、重合反応終了後に塗装に適する粘度にする
ために上記溶媒を使用して適正粘度まで希釈することも
できるし、後述のシリコーン変性ビニル系樹脂を含有す
るコーティング剤に添加してコーティング膜の塗装外観
を向上させることもできる。
造方法における共重合体の重合度の調節は、用いる重合
開始剤の種類および使用量、重合温度および連鎖移動剤
の使用によって調節することができる。連鎖移動剤とし
ては、n−ドデシルメルカプタン、t−ドデシルメルカ
プタンおよびγ−メルカプトプロピルトリメトキシシラ
ンなどが好適に使用できる。重量平均分子量としては、
5000〜200000であるが、5000未満では未
重合の単量体が残存し易く、一方、重量平均分子量が2
00000を越えると該樹脂を含むコーティング剤塗布
時に糸引きなどの欠陥を生じることが多い。
変性ビニル系樹脂を主成分とし、以下の硬化剤とから構
成され、必要に応じて硬化触媒および添加剤を添加して
もよい。該シリコーン変性ビニル系樹脂および硬化剤は
それぞれ2種類以上を併用してもよい。
よびメラミン化合物を挙げることができる。イソシアネ
ート化合物の具体例としては、脂肪族系のキシレンジイ
ソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメ
チレンジイソシアネートもしくはこれらの多価アルコー
ル付加タイプ、ビュレットタイプ、トリマータイプ、芳
香族系のトリレンジイソシアネート、ジフェニルメタン
ジイソシアネートなどのポリイソシアネート化合物、お
よびブロックイソシアネート化合物が挙げられる。イソ
シアネート化合物の市販品としては、例えば、武田薬品
工業(株)製の”タケネート(商標)”、日本ポリウレ
タン工業(株)製の”コロネート(商標)”、旭化成工
業(株)製の”デュラネート(商標)”などが挙げられ
る。イソシアネート化合物は、1種のみ単独で使用する
ことができるし、2種以上を併用して使用することもで
きる。
性ビニル系樹脂との使用割合は、OH基/NCO基の比
率で表すことができ、それぞれの使用量はシリコーン変
性ビニル系樹脂の水酸基価とイソシアネート化合物のN
CO含量とから公知慣用の方法で計算できる。使用割合
は、OH/NCO(モル比)=1/0.1〜1/2とす
ることが好ましい。OH基1モルに対してNCO基が
0.1モル未満では、得られるコーティング膜の耐汚染
性、はっ水性、非粘着性が充分とは言えず、NCOが2
モルを越える場合は、コーティング膜の加工性が不良と
なる傾向がある。
ジメチロールメラミン、トリメチロールメラミン、テト
ラメチロールメラミン、ペンタメチロールメラミン、ヘ
キサメチロールメラミン、イソブチルエーテル型メラミ
ン、n−ブチルエーテル型メラミンなどが挙げられる。
これらのメラミン化合物は、1種のみ単独または2種以
上の併用で使用することができる。該メラミン化合物の
使用量は、シリコーン変性ビニル系樹脂100重量部に
対して1〜30重量部が好ましい。1重量部未満では得
られるコーティング膜の耐汚染性、はっ水性、非粘着性
が充分とは言えず、30重量部を越える場合はコーティ
ング膜の加工性が不良となる傾向がある。
ン化合物および酸性化合物などが挙げられる。有機金属
化合物の具体例としては、オクチル酸錫、ジ−n−ブチ
ル錫ジオクテート、ジ−n−ブチル錫ジラウレート、ジ
−n−オクチル錫ビス(イソオクチルチオグリコレー
ト)、ジ−n−ブチル錫サルファイド、ジ−n−オクチ
ル錫オキサイドなどの有機錫化合物;テトライソプロポ
キシチタン、テトラ−n−ブトキシチタン、イソプロピ
ルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリ
ス(ジオクチルパイロホスフェート)チタネートなどの有
機チタニウム化合物;アルミニウムイソプロピレート、
アルミニウムトリス(アセチルアセトネート)などの有
機アルミニウム化合物;オクチル酸亜鉛、ナフテン酸マ
グネシウムなどが挙げられる。アミン化合物としては、
トリエチルアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリ
アミン、ジメチルアミノエタノール、イソホロンジアミ
ンなどが挙げられる。酸性化合物としては、パラトルエ
ンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、フタル
酸、無水フタル酸、燐酸、モノアルキル燐酸、ジアルキ
ル燐酸、これらの有機アミンブロック化合物などが挙げ
られる。これらの硬化触媒は必要に応じて1種または2
種以上併用して使用することができる。該硬化触媒の使
用量は、シリコーン変性ビニル系樹脂100重量部に対
して、0.001〜5重量部とすることが好ましい。
消泡剤、増粘剤、沈降防止剤、たれ防止剤、レベリング
剤、艶消し剤、擦り傷防止剤、紫外線吸収剤、光安定
剤、酸化防止剤、抗菌剤などが挙げられ、これらは1種
以上を用いることができる。
1−ジメトキシエタン、1,1−ジメトキシプロパン、
1,1−ジメトキシブタン、1,1−ジメトキシシクロ
ヘキサン、オルトギ酸メチル、オルトギ酸エチル、オル
ト酢酸メチル、オルト酢酸エチル、ジメチルジメトキシ
シラン、メチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキ
シシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−グリシドキ
シプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプ
ロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメ
トキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラ
ン、メチルシリケート、エチルシリケートなどの加水分
解性のエステルが挙げられる。これを添加することで、
系中の水分を除去でき、保存安定性を一層向上させるこ
とができる。該脱水剤の使用量は、シリコーン変性ビニ
ル系樹脂100重量部に対して0.1〜50重量部とす
ることが好ましい。
なく、用途に応じてシリコーン変性ビニル系樹脂に対し
て公知慣用の使用量を添加して使用することができる。
しては、ロールコーター法、ブレードコーター法、グラ
ビアコーター法、ビートコーター法、カーテンフローコ
ーター法、浸漬塗布法およびスプレー塗布法のいずれを
用いてもよく、基材の片面または両面に塗布することが
できる。塗布後、常温〜300℃の任意の温度で硬化さ
せることができるが、溶剤の揮散促進、架橋反応の促進
のためには60〜250℃の温度で5秒〜60分間加熱
乾燥することが好ましい。硬化温度が高い程、硬化時間
は短くでき、硬化触媒を併用することでさらに硬化時間
を短縮できる。また、架橋反応を促進させるためには塗
布乾燥後のコーティング物を30〜120℃の温度で1
〜7日間養生処理することもできる。
膜の厚みとしては、0.5〜50μmが好ましい。たと
えば、コーティング剤を金属基材に塗布した場合に、
0.5μm未満では塗板に干渉縞が発生することが多
く、外観上好ましくない。逆に50μmを越える場合
は、塗布された基材を加工する際に、塗膜に割れおよび
剥がれが発生し易くなり好ましくない。
して、金属、無機材料、プラスチックおよび複合材料が
挙げられる。金属としては、ステンレス、アルミニウ
ム、ブリキ、トタン、軟鋼板、銅、真鍮、各種メッキ鋼
板、チタンなどが挙げられる。化成処理、アルマイト処
理などの表面処理を施した金属基材でも好適に使用でき
る。無機材料としては、ガラス、モルタル、スレート、
コンクリート、瓦などが挙げられる。プラスチックとし
ては、表面処理を施したポリプロピレン、ポリエチレ
ン、アクリル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ
エチレンテレフタレート、ナイロン、ポリエステル、ゴ
ム、エラストマーなどの成形品およびこれらをフィルム
状に加工した製品などが挙げられる。複合材料として
は、繊維強化熱硬化性プラスチック(FRP)、繊維強化
熱可塑性プラスチック(FRTP)、積層板、金属と有機
物を圧着したサンドイッチ材、金属蒸着膜したプラスチ
ックなどが挙げられる。
っ水性、非粘着性、滑り性などに優れており、、たとえ
ば、油汚れ、空気中の埃や塵、排ガス、雨水に混入した
汚れ、インキやトナーの付着汚れ、落書き、貼り紙など
の各種汚染物質の防止;着雪、着氷、水中生物の付着防
止に効果がある。具体的な用途としては、台所用レンジ
周辺、収納扉、換気扇、照明カバーなどの油汚れ防止;
コンクリート、タイルなどの外壁の汚れ防止;道路トン
ネルや高速道路防音壁などの排ガスによる汚れ防止;印
刷機ロール、電子写真ロール、感光ドラムなどのインキ
やトナーの付着による汚れ防止;外壁、公衆電話ボック
ス、電柱、公衆トイレなどの落書き、貼り紙などの付着
防止;屋根、電線などの着雪、着氷防止;一般船舶の船
底に付着するフジツボなどの付着防止;などが挙げられ
る。
に説明するが、本発明は実施例により限定されるもので
はない。
照}:磁気攪拌子、冷却管、温度計を取り付けた500
ミリリットルの三ツ口フラスコに、片末端SiH基をも
つ数平均分子量10000のポリジメチルシロキサンを
100g、片末端にアリル基をもつ数平均分子量400
のポリオキシエチレン(日本油脂(株) 製”ユニオック
ス PKA−5002”)を6g、およびトルエン160
gを仕込み、80℃に昇温した後、白金触媒のキシレン
溶液65μlをいれ、80℃の温度を保持した状態で2
0時間反応させた。20時間経過後、反応液を冷却し、
該反応液にメタノール140gを入れ、未反応のポリオ
キシエチレンを抽出した。なお、この抽出は2回繰りか
えし行った。エバポレーターを用いて抽出後のトルエン
層から溶媒と揮発分を減圧留去し、98gの褐色透明の
液体生成物を得た。この生成物の数平均分子量(Mn)
は9500、重量平均分子量(Mw)は11100であ
り、分散度(Mw/Mn)は1.17であった。該生成
物は、IRおよび1H−NMRの分析によって、分子量
10000のポリジメチルシロキサンセグメント、と分
子量400のポリオキシエチレンセグメント、とから構
成されるポリオルガノシロキサンであることが確認され
た。
オルガノシロキサン単量体の調製{反応式(b)参
照}:磁気攪拌子、冷却管、温度計を取り付けた内容量
300ミリリットルの四ツ口フラスコに、上記a)の方
法で調製したポリオルガノシロキサン120g、N,
N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド7.4g、4−
ジメチルアミノピリジン0.33g、2,6-ジ-tert-ブ
チル4-メチルフェノール0.24g、およびトルエン7
5gを入れた。該フラスコ内容物を撹拌しながら、メタ
クリル酸3.8gを該フラスコ中に滴下し、そのまま室
温にて3時間撹拌した。3時間経過後、撹拌を停止し、
メタノール10gをフラスコに投入した。該フラスコの
内容物を再び撹拌し、酸無水物および未反応のN,N’
−ジシクロヘキシルカルボジイミドを酸エステルおよび
ジシクロヘキシル尿素に変換させることにより、固液混
合物を得た。減圧濾過により、該混合物中の固形物を除
去した後、得られたろ液からメタノール抽出(2回)で
副生物および未反応物を除き、抽出残さのトルエン層を
エバポレーターにより溶媒と揮発分を減圧留去した後ろ
過することにより、111gの無色透明液体のポリオキ
シアルキレン基を有するポリオルガノシロキサン単量体
を得た。この無色透明液体の粘度は233cSt(25
℃)、水分は140ppm、比重は0.978
(d25 4)、 不飽和度は15900g/mol、数平均
分子量(Mn)は12200、重量平均分子量(Mw)
は13200であり、分散度(Mw/Mn)は1.08
であった。得られた無色透明液体は、IRおよび1H−
NMRから、分子量10000のポリジメチルシロキサ
ンセグメント、と分子量400のポリオキシエチレンセ
グメント、を有し片末端がメタクリロキシ基で変性され
たポリジメチルシロキサンであることが確認された。
付けた500ミリリットルの四つ口フラスコに、イソプ
ロパノール100gを仕込み、窒素雰囲気下で70℃に
加熱、撹拌した。このイソプロパノールに、メタクリル
酸メチル40g、メタクリル酸n−ブチル30g、メタ
クリル酸2−ヒドロキシエチル18g、アクリル酸n−
ブチル5g、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシ
シラン5g、メタクリル酸1gおよび上記(b)で得ら
れたポリオキシアルキレン基を有するポリオルガノシロ
キサン単量体1gの単量体混合物およびアゾビスイソブ
チロニトリル1gとを滴下槽から3時間かけて滴下し
た。さらにアゾビスイソブチロニトリル0.5gを酢酸
エチル20gに溶かした溶液を添加して同温度で3時間
反応を続けた。得られた樹脂溶液にイソプロピルアルコ
ール74gと酢酸エチル38gを加えて固形分濃度30
重量%、OH価:24KOHmg/g、重量平均分子量
68000のシリコーン変性ビニル系樹脂の溶液を得
た。得られたシリコーン変性ビニル系樹脂の物性および
該樹脂を用いたコーティング剤の評価を表1に示す。
照}:片末端にアリル基をもつ数平均分子量750のポ
リオキシエチレン(日本油脂(株) 製”ユニオックス
PKA−5004”)を3.8g用いる以外は実施例1
のa)に準じて行ない、分子量10000のポリジメチ
ルシロキサンセグメント、と分子量750のポリオキシ
エチレンセグメント、とからなるポリオルガノシロキサ
ンを得た。 b)ポリオキシアルキレン基を有するポリオルガノシロ
キサン単量体の調製{反応式(b)参照}:上記実施例
2のa)で得られたポリオルガノシロキサンを用いる以
外は、実施例1のb)に準じて行い、重量平均分子量1
3200のポリオキシアルキレン基を有するポリオルガ
ノシロキサン単量体を得た。 c)シリコーン変性ビニル系樹脂の製造 撹拌装置、還流冷却器、温度計、窒素ガス導入管を取り
付けた500ミリリットルの四つ口フラスコに、イソプ
ロピルアルコール100gを仕込み、窒素雰囲気下で7
0℃に加熱、撹拌した。このイソプロパノールに、窒素
雰囲気下でメタクリル酸メチル40g、メタクリル酸n
−ブチル30g、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル1
8g、アクリル酸n−ブチル5g、γ−メタクリロキシ
プロピルトリメトキシシラン5g、メタクリル酸1gお
よび上記b2)で得られたポリオキシアルキレン基を有
するポリオルガノシロキサン単量体1gの単量体混合物
とアゾビスイソブチロニトリル1gとを滴下槽から3時
間かけて滴下した。さらに、アゾビスイソブチロニトリ
ル0.5gを酢酸エチル20gに溶かした溶液を添加し
て同温度で3時間反応を続けた。得られた樹脂溶液にイ
ソプロピルアルコール74gと酢酸エチル38gを加え
て固形分濃度30重量%、OH価:24KOHmg/
g、重量平均分子量71000のシリコーン変性ビニル
系樹脂の溶液を得た。得られたシリコーン変性ビニル系
樹脂の物性および該樹脂を用いたコーティング剤の評価
を表1に示す。
照}:実施例1のa)に準じて行った。 b)ポリオキシアルキレン基を有するポリオルガノシロ
キサン単量体の調製{反応式(b)参照}:メタクリル
酸3.8gに代えてアクリル酸 gとする以外は、
実施例1のb)に準じて行ない、重量平均分子量133
00のポリオキシアルキレン基を有するポリオルガノシ
ロキサン単量体を得た。 c)シリコーン変性ビニル系樹脂の製造 撹拌装置、還流冷却器、温度計、窒素ガス導入管を取り
付けた500ミリリットルの四つ口フラスコに、イソプ
ロピルアルコール100gを仕込み、窒素雰囲気下で7
0℃に加熱、撹拌した。このイソプロパノールに、メタ
クリル酸メチル40g、メタクリル酸n−ブチル30
g、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル18g、アクリ
ル酸n−ブチル5g、γ−メタクリロキシプロピルトリ
メトキシシラン5g、メタクリル酸1gおよび上記実施
例3のb)で得られたポリオキシアルキレン基を有する
ポリオルガノシロキサン単量体1gの単量体混合物とア
ゾビスイソブチロニトリル1gとを滴下槽から3時間か
けて滴下した。さらに、アゾビスイソブチロニトリル
0.5gを酢酸エチル20gに溶かした溶液を添加して
同温度で3時間反応を続けた。得られた樹脂溶液にイソ
プロピルアルコール74gと酢酸エチル38gを加えて
固形分濃度30重量%、OH価:24KOHmg/g、
重量平均分子量71000のシリコーン変性ビニル系樹
脂の溶液を得た。得られたシリコーン変性ビニル系樹脂
の物性および該樹脂を用いたコーティング剤の評価を表
1に示す。
照}:分子量5000のポリジメチルシロキサン
gを用いる以外は実施のa)に準じて行ない、分子量
5000のポリジメチルシロキサンセグメント、と分子
量400のポリオキシエチレンセグメント、とからなる
ポリオルガノシロキサンを得た。 b)ポリオキシアルキレン基を有するポリオルガノシロ
キサン単量体の調製{反応式(b)参照}::上記実施
例4のa)で得られたポリオルガノシロキサン120
g、メタクリル酸7.6g、ジシクロヘキシルカルボジ
イミド14.7g、4−ジメチルアモノピリジン0.6
5gを用いる以外は、実施例1のb)に準じて行い、重
量平均分子量5400のポリオキシアルキレン基を有す
るポリオルガノシロキサン単量体を得た。 c)シリコーン変性ビニル系樹脂の製造 撹拌装置、還流冷却器、温度計、窒素ガス導入管を取り
付けた500ミリリットルの四つ口フラスコに、イソプ
ロピルアルコール100gを仕込み、窒素雰囲気下で7
0℃に加熱、撹拌した。このイソプロパノールに、メタ
クリル酸メチル40g、メタクリル酸n−ブチル25
g、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル18g、アクリ
ル酸n−ブチル5g、γ−メタクリロキシプロピルトリ
メトキシシラン5g、、メタクリル酸1gおよび上記実
施例4のb)で得られたポリオキシアルキレン基を有す
るポリオルガノシロキサン単量体5gの単量体混合物と
アゾビスイソブチロニトリル1gとを滴下槽から3時間
かけて滴下した。さらに、アゾビスイソブチロニトリル
0.5gを酢酸エチル20gに溶かした溶液を添加して
同温度で3時間反応を続けた。得られた樹脂溶液にイソ
プロピルアルコール74gと酢酸エチル38gを加えて
固形分濃度30重量%、OH価:24KOHmg/g、
重量平均分子量115000のシリコーン変性ビニル系
樹脂の溶液を得た。得られたシリコーン変性ビニル系樹
脂の物性および該樹脂を用いたコーティング剤の評価を
表1に示す。
性平均分子量:11000の片末端メタクリロキシ変性
ポリジメチルシロキサン{チッソ(株)製”FM−07
25”}を用いた。 c)シリコーン変性ビニル系樹脂の製造 撹拌装置、還流冷却器、温度計、窒素ガス導入管を取り
付けた500ミリリットルの四つ口フラスコに、イソプ
ロピルアルコール100gを仕込み、窒素雰囲気下で7
0℃に加熱、撹拌した。このイソプロパノールに、メタ
クリル酸メチル40g、メタクリル酸n−ブチル30
g、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル18g、アクリ
ル酸n−ブチル5g、γ−メタクリロキシプロピルトリ
メトキシシラン5g、メタクリル酸1gおよび上記比較
例1のb)の重合性リオルガノシロキサンで得られた片
末端メタクリロキシ変性ポリジメチルシロキサン1gの
単量体混合物とアゾビスイソブチロニトリル1gとを滴
下槽から3時間かけて滴下した。さらに、アゾビスイソ
ブチロニトリル0.5gを酢酸エチル20gに溶かした
溶液を添加して同温度で3時間反応を続けた。得られた
樹脂溶液にイソプロピルアルコール74gと酢酸エチル
38gを加えて固形分濃度30重量%、OH価:24K
OHmg/g、重量平均分子量69000のシリコーン
変性ビニル系樹脂の溶液を得た。得られたシリコーン変
性ビニル系樹脂の物性および該樹脂を用いたコーティン
グ剤の評価を表1に示す。
平均分子量:6000の片末端メタクリロキシ変性ポリ
ジメチルシロキサン{チッソ(株)製FN−0721}
を用いた。。 c)シリコーン変性ビニル系樹脂の製造 撹拌装置、還流冷却器、温度計、窒素ガス導入管を取り
付けた500ミリリットルの四つ口フラスコに、イソプ
ロピルアルコール100gを仕込み、窒素雰囲気下で7
0℃に加熱、撹拌した。このイソプロパノールに、メタ
クリル酸メチル40g、メタクリル酸n−ブチル25
g、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル18g、アクリ
ル酸n−ブチル5g、γ−メタクリロキシプロピルトリ
メトキシシラン5g、メタクリル酸1g、比較例示2の
b)の重合性ポリオルガノシロキサン(重量平均分子
量:6000)5gの単量体混合物とアゾビスイソブチ
ロニトリル1gとを滴下槽から3時間かけて滴下した。
さらに、アゾビスイソブチロニトリル0.5gを酢酸エ
チル20gに溶かした溶液を添加して同温度で3時間反
応を続けた。得られた樹脂溶液にイソプロピルアルコー
ル74gと酢酸エチル38gを加えて固形分濃度30重
量%、OH価:24KOHmg/g、重量平均分子量6
6000のシリコーン変性ビニル系樹脂の溶液を得た。
得られたシリコーン変性ビニル系樹脂の物性および該樹
脂を用いたコーティング剤の評価を表1に示す。
変性ビニル系樹脂の溶液の物性はつぎの方法で測定し
た。 (1)樹脂溶液の濁度の測定 内径35×10×43mmの石英製セルにシリコーン変
性ビニル系樹脂の溶液を下記のように濃度、溶媒を変え
て(測定1〜3)日本電色工業(株)製の濁度計NDH
−300Aにセットして濁度を測定した。濁度の数値が
小さい程、透明性が高い。 測定1 固形分濃度30重量%のシリコーン変性ビニル系樹脂の
溶液をそのまま測定した。 測定2 固形分濃度30重量%のシリコーン変性ビニル系樹脂の
溶液100gに対してイソプロピルアルコール37.5
gと酢酸エチル12.5gの混合溶媒を添加してよく攪
拌した溶液を用いて測定した。(固形分濃度20重量%) 測定3 固形分濃度30重量%のシリコーン変性ビニル系樹脂の
溶液100gに対してトルエン50gを添加してよく攪
拌した溶液を用いて測定した。(固形分濃度20重量%)
したコーティング剤の評価 実施例1〜4、および比較例1〜2のシリコーン変性ビ
ニル系樹脂(固形分濃度30重量%)の溶液100gに
対してポリイソシアネート化合物{武田薬品工業(株)
製の”タケネート(商標)D−140N”(NCO含有
量11%)}の16.3g、希釈溶媒として酢酸エチル
の44.4gを攪拌混合して、シリコーン変性ビニル系
樹脂を含有するコーティング剤(NCO/OH=1/1)
を得た。このコーティング剤をバーコータによりアルミ
ニウム板(JIS H 40000.5×70×150m
m)に塗布し、熱風乾燥炉の120℃で30分間、加
熱、硬化させ、乾燥膜厚10μmの塗装アルミ板を得
た。このようにして得られた塗装アルミ板を下記の特性
を測定した。
マジックペンで文字を書き、10分間放置した後に、テ
ィシュペーパーで拭き取った。印字の際のマジックイン
キのはじき方およびマジックインキの拭き取れ方を目視
にて観察しつぎの基準で評価した。 ○:マジックインキがはじかれ、印字部を容易に拭き取
ることができ、表面にマジックインキの跡が残らない。 ×:マジックインキのはじきがなく、印字部を拭き取る
ことができず、表面にマジックインキの跡が残る。 接触角 塗装アルミ板に水滴を接触させて接触角計(協和界面化
学(株)製CA−DT型)により水の接触角を測定し
た。 非粘着性 塗装アルミ板の塗膜に貼り付けたセロハンテープの剥が
し易さをつぎの基準で判定した。 ○:セロハンテープを剥がす時に抵抗がなく、容易に剥
がす事ができる。 ×:セロハンテープを剥がす時に抵抗があり、剥がしに
くい。 耐衝撃性 デュポン式衝撃試験機(テスター産業(株)製)を用い
て1/4Rの打ち型と受け型の間に塗装アルミ板を挟み
込み、高さを変えて300gの重りを落下させた後に変
形部の塗膜をセロハンテープを用いて剥離した。塗膜に
剥がれが生じない高さの最高値で評価した。
ルガノシロキサン単量体比較例は 市販重合性ポリオル
ガノシロキサン *2 シリコーン変性ビニル系樹脂
よび本発明の製造方法で得られる樹脂は、側鎖にポリオ
キシアルキレン基を有するポリオルガノシロキサン鎖を
有する新規なビニル共重合体からなり、透明な樹脂溶液
とすることができるのが特徴である。本発明のコーティ
ング剤は、このシリコーン変性ビニル系樹脂を主成分と
するものであり、この樹脂を構成するビニル共重合体の
特徴ある側鎖の効果により、コーティング膜に耐汚染
性、はっ水性、非粘着性、離型性、柔軟性などが付与さ
れる。たとえば、本発明のコーティング剤は、各種物品
に塗布することにより、油汚れ、空気中の埃や塵、排ガ
ス、雨水に混入した汚れ、インキやトナーの付着汚れ、
落書き、貼り紙などの各種汚染に対する防止;着雪、着
氷、水中生物の付着防止などの幅広い用途に対応するこ
とができる。
13)
照}:実施例1のa)に準じて行った。 b)ポリオキシアルキレン基を有するポリオルガノシロ
キサン単量体の調製{反応式(b)参照}:メタクリル
酸3.8gに代えてアクリル酸3.2gとする以外は、
実施例1のb)に準じて行ない、重量平均分子量133
00のポリオキシアルキレン基を有するポリオルガノシ
ロキサン単量体を得た。 c)シリコーン変性ビニル系樹脂の製造 撹拌装置、還流冷却器、温度計、窒素ガス導入管を取り
付けた500ミリリットルの四つ口フラスコに、イソプ
ロピルアルコール100gを仕込み、窒素雰囲気下で7
0℃に加熱、撹拌した。このイソプロパノールに、メタ
クリル酸メチル40g、メタクリル酸n−ブチル30
g、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル18g、アクリ
ル酸n−ブチル5g、γ−メタクリロキシプロピルトリ
メトキシシラン5g、メタクリル酸1gおよび上記実施
例3のb)で得られたポリオキシアルキレン基を有する
ポリオルガノシロキサン単量体1gの単量体混合物とア
ゾビスイソブチロニトリル1gとを滴下槽から3時間か
けて滴下した。さらに、アゾビスイソブチロニトリル
0.5gを酢酸エチル20gに溶かした溶液を添加して
同温度で3時間反応を続けた。得られた樹脂溶液にイソ
プロピルアルコール74gと酢酸エチル38gを加えて
固形分濃度30重量%、OH価:24KOHmg/g、
重量平均分子量71000のシリコーン変性ビニル系樹
脂の溶液を得た。得られたシリコーン変性ビニル系樹脂
の物性および該樹脂を用いたコーティング剤の評価を表
1に示す。
照}:分子量5000のポリジメチルシロキサン120
gを用いる以外は実施のa)に準じて行ない、分子量5
000のポリジメチルシロキサンセグメント、と分子量
400のポリオキシエチレンセグメント、とからなるポ
リオルガノシロキサンを得た。 b)ポリオキシアルキレン基を有するポリオルガノシロ
キサン単量体の調製{反応式(b)参照}::上記実施
例4のa)で得られたポリオルガノシロキサン120
g、メタクリル酸7.6g、ジシクロヘキシルカルボジ
イミド14.7g、4−ジメチルアミノピリジン0.6
5gを用いる以外は、実施例1のb)に準じて行い、重
量平均分子量5400のポリオキシアルキレン基を有す
るポリオルガノシロキサン単量体を得た。 c)シリコーン変性ビニル系樹脂の製造 撹拌装置、還流冷却器、温度計、窒素ガス導入管を取り
付けた500ミリリットルの四つ口フラスコに、イソプ
ロピルアルコール100gを仕込み、窒素雰囲気下で7
0℃に加熱、撹拌した。このイソプロパノールに、メタ
クリル酸メチル40g、メタクリル酸n−ブチル25
g、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル18g、アクリ
ル酸n−ブチル5g、γ−メタクリロキシプロピルトリ
メトキシシラン5g、、メタクリル酸1gおよび上記実
施例4のb)で得られたポリオキシアルキレン基を有す
るポリオルガノシロキサン単量体5gの単量体混合物と
アゾビスイソブチロニトリル1gとを滴下槽から3時間
かけて滴下した。さらに、アゾビスイソブチロニトリル
0.5gを酢酸エチル20gに溶かした溶液を添加して
同温度で3時間反応を続けた。得られた樹脂溶液にイソ
プロピルアルコール74gと酢酸エチル38gを加えて
固形分濃度30重量%、OH価:24KOHmg/g、
重量平均分子量115000のシリコーン変性ビニル系
樹脂の溶液を得た。得られたシリコーン変性ビニル系樹
脂の物性および該樹脂を用いたコーティング剤の評価を
表1に示す。
平均分子量:11000の片末端メタクリロキシ変性ポ
リジメチルシロキサン{チッソ(株)製”FM−072
5”}を用いた。 c)シリコーン変性ビニル系樹脂の製造 撹拌装置、還流冷却器、温度計、窒素ガス導入管を取り
付けた500ミリリットルの四つ口フラスコに、イソプ
ロピルアルコール100gを仕込み、窒素雰囲気下で7
0℃に加熱、撹拌した。このイソプロパノールに、メタ
クリル酸メチル40g、メタクリル酸n−ブチル30
g、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル18g、アクリ
ル酸n−ブチル5g、γ−メタクリロキシプロピルトリ
メトキシシラン5g、メタクリル酸1gおよび上記比較
例1のb)の重合性リオルガノシロキサンで得られた片
末端メタクリロキシ変性ポリジメチルシロキサン1gの
単量体混合物とアゾビスイソブチロニトリル1gとを滴
下槽から3時間かけて滴下した。さらに、アゾビスイソ
ブチロニトリル0.5gを酢酸エチル20gに溶かした
溶液を添加して同温度で3時間反応を続けた。得られた
樹脂溶液にイソプロピルアルコール74gと酢酸エチル
38gを加えて固形分濃度30重量%、OH価:24K
OHmg/g、重量平均分子量69000のシリコーン
変性ビニル系樹脂の溶液を得た。得られたシリコーン変
性ビニル系樹脂の物性および該樹脂を用いたコーティン
グ剤の評価を表1に示す。
平均分子量:6000の片末端メタクリロキシ変性ポリ
ジメチルシロキサン{チッソ(株)製”FM−072
1”}を用いた。。 c)シリコーン変性ビニル系樹脂の製造 撹拌装置、還流冷却器、温度計、窒素ガス導入管を取り
付けた500ミリリットルの四つ口フラスコに、イソプ
ロピルアルコール100gを仕込み、窒素雰囲気下で7
0℃に加熱、撹拌した。このイソプロパノールに、メタ
クリル酸メチル40g、メタクリル酸n−ブチル25
g、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル18g、アクリ
ル酸n−ブチル5g、γ−メタクリロキシプロピルトリ
メトキシシラン5g、メタクリル酸1g、比較例示2の
b)の重合性ポリオルガノシロキサン(重量平均分子
量:6000)5gの単量体混合物とアゾビスイソブチ
ロニトリル1gとを滴下槽から3時間かけて滴下した。
さらに、アゾビスイソブチロニトリル0.5gを酢酸エ
チル20gに溶かした溶液を添加して同温度で3時間反
応を続けた。得られた樹脂溶液にイソプロピルアルコー
ル74gと酢酸エチル38gを加えて固形分濃度30重
量%、OH価:24KOHmg/g、重量平均分子量6
6000のシリコーン変性ビニル系樹脂の溶液を得た。
得られたシリコーン変性ビニル系樹脂の物性および該樹
脂を用いたコーティング剤の評価を表1に示す。
Claims (6)
- 【請求項1】 ビニル系共重合体からなるシリコーン変
性ビニル系樹脂において、一般式(A) 【化1】 (式中、R1、R2、R3、R4およびR5は炭素数1〜2
0の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、炭素数4〜1
0のシクロアルキル基および炭素数6〜10のアリール
基であり;R6は炭素数1〜5の直鎖状もしくは分岐状
のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基または水素
原子であり;nは1以上の整数であり;mは0もしくは
1以上の整数であり;Xは炭素数が2〜20のアルキレ
ン基であり;Yは−OCH2CH2−、−OCH(C
H3)CH2−または−OCH2CH(CH3)−であり;
pは3以上の整数である)で示される構造単位を0.0
001〜5モル%含有し、かつ重量平均分子量が500
0〜200000であるビニル系共重合体からなること
を特徴とするシリコーン変性ビニル系樹脂。 - 【請求項2】 一般式(1) 【化2】 (式中、R1、R2、R3、R4、R5、R6、n、m、X、
Yおよびpは前記と同じ。)で示されるポリオキシアル
キレン基を有するポリオルガノシロキサン単量体0.1
〜20重量%およびビニル系化合物単量体80〜99.
9重量%(合計100重量%)を溶媒中で重合すること
により重量平均分子量5000〜200000のビニル
系共重合体を得ることを特徴とするシリコーン変性ビニ
ル系樹脂の製造方法。 - 【請求項3】 前記一般式(1)に示されるポリオキシ
アルキレン基を有するポリオルガノシロキサン単量体を
0.1〜20重量%、加水分解性シリル基を有するビニ
ル系化合物単量体を1〜30重量%、水酸基を有するビ
ニル系化合物単量体を5〜45重量%およびそれ以外の
ビニル系化合物単量体を5〜93.9重量%(合計10
0重量%)を、アルコールを含む溶媒中でラジカル共重
合することにより重量平均分子量5000〜20000
0のビニル系共重合体を得ることを特徴とするシリコー
ン変性ビニル系樹脂の製造方法。 - 【請求項4】 請求項1に記載のシリコーン変性ビニル
系樹脂および硬化剤を含有するコーティング剤。 - 【請求項5】 請求項2もしくは請求項3のいずれか1
項に記載の製造方法で得られたシリコーン変性ビニル系
樹脂および硬化剤を含有するコーティング剤。 - 【請求項6】 硬化剤がイソシアネート化合物およびメ
ラミン化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種の
化合物である請求項4もしくは請求項5のいずれか1項
に記載のコーティング剤。
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