JP2011137050A - Reactive polysiloxane composition excellent in preservation stability - Google Patents

Reactive polysiloxane composition excellent in preservation stability Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the preservation stability of reactive polysiloxane represented by formula (1) having a reactive functional group and soluble in a solvent, since a known condensate of a silicon compound having a reactive group and soluble in a solvent has such problems that, it is insolubilized with time while preserving the condensate and a polymer is precipitated from a solution or is gelatinized. <P>SOLUTION: The precipitation or gelation of a polymer has been known to easily occur when an alcohol-based solvent was used as a solvent in the conventional silicon compound condensate, whereas it is found that, in the reactive polysiloxane represented by formula (1), the case in which the reactive polysiloxane is preserved as a solution of a solvent containing an alcohol-based solvent, is superior in stability to the case in which it is preserved as a solid and to the case in which it is a solution of a solvent containing no alcohol-based solvent, and the invention is thus accomplished. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、反応性官能基を有し、溶剤に可溶なポリシロキサンと、特定の溶剤とからなる、長期保存に適した組成物に関し、該反応性ポリシロキサンは硬化性組成物の少なくとも一部として、耐熱性に優れる硬化被膜等を与えるものである。   The present invention relates to a composition suitable for long-term storage, which comprises a polysiloxane having a reactive functional group and soluble in a solvent, and a specific solvent, and the reactive polysiloxane is at least one of the curable composition. As a part, a hardened film having excellent heat resistance is provided.

本発明の反応性ポリシロキサン組成物に限らず、工業的に用いられる化学材料は、保存安定性に優れていることが望ましく、長期保存しても物性が変化しないことが必要である。一般的に言って反応性の官能基を有しているポロシロキサンは、保存中に部分架橋などの副反応が進み、溶剤への溶解性が減少して、溶剤に溶け難くなったり、あるいは溶液で保存する場合には、不溶化した成分が溶液から析出したりする可能性があった。   Not only the reactive polysiloxane composition of the present invention, but also industrially used chemical materials are desirably excellent in storage stability, and it is necessary that the physical properties do not change even after long-term storage. Generally speaking, polysiloxanes having reactive functional groups undergo side reactions such as partial cross-linking during storage, so that the solubility in the solvent decreases, making it difficult to dissolve in the solvent or the solution. In the case of storing in, the insolubilized component may be precipitated from the solution.

例えば特許文献1には、反応性基を有するポリシロキサンマクロモノマーについて、経時的に縮合が進行し、ゲル化等が生じる場合のあることが記載されている。また、製造工程においてアルコール、ケトン、エーテル類などが例示される溶媒を用いることができるものの、工程中あるいは工程後に、溶媒は系外に除去する方が好ましいことや、副生アルコールや溶媒が残存しているとポリマーが析出する可能性のあることが記載されている。   For example, Patent Document 1 describes that a polysiloxane macromonomer having a reactive group may undergo condensation over time to cause gelation or the like. In addition, although solvents such as alcohols, ketones, ethers and the like can be used in the production process, it is preferable to remove the solvent from the system during or after the process, or by-product alcohol or solvent remains. It is described that there is a possibility that the polymer precipitates.

特許文献2には、本発明の反応性有機ケイ素化合物と類似の化合物を含む有機ケイ素化合物の製造方法が開示されているが、残留アルコキシ基が多いポリシロキサンは経時的にゲル化が起きやすいことの記載がある。また、反応溶媒としてアルコール系溶剤が例示されているが、反応後は揮発成分除去工程や、アルコール系溶剤を例示しない、ケトン、エーテル、炭化水素、エステル等の有機溶剤を用いる洗浄工程によって、反応溶媒としてのアルコール系溶剤は除去されることが示唆されている。   Patent Document 2 discloses a method for producing an organosilicon compound containing a compound similar to the reactive organosilicon compound of the present invention, but polysiloxanes with many residual alkoxy groups tend to gel with time. Is described. In addition, alcohol solvents are exemplified as the reaction solvent, but after the reaction, the reaction is performed by a volatile component removal step or a washing step using an organic solvent such as ketone, ether, hydrocarbon, ester, etc., which does not exemplify the alcohol solvent. It has been suggested that alcoholic solvents as solvents are removed.

さらに、特許文献2においては、製造したケイ素化合物を、アルコール系溶剤を例示しない洗浄用有機溶剤で溶液とすることができることが記載されているが、すべての実施例において、ケイ素化合物は有機溶剤を留去した固体として単離され。安定性評価はプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)に溶解させて行なわれたことが開示されている。   Furthermore, in Patent Document 2, it is described that the produced silicon compound can be made into a solution with a cleaning organic solvent that does not exemplify an alcohol solvent, but in all examples, the silicon compound contains an organic solvent. Isolated as an evaporated solid. It is disclosed that the stability evaluation was performed by dissolving in propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA).

すなわち、反応性基を有する有機ケイ素化合物、および硬化性組成物等への応用は知られており、残留アルコキシ基が多い時にゲル化が起きやすいという問題も知られていたが、有機ケイ素化合物の溶剤にアルコール系溶剤が含まれると保存安定性を高めるという効果については知られておらず、逆に、溶剤にアルコール系溶剤を用いるとポリマーの析出が起きるので、縮合反応の反応溶媒に用いたアルコールは、最終工程で除去すべきものであると考えられていた。   That is, an organosilicon compound having a reactive group and its application to a curable composition are known, and a problem that gelation easily occurs when there are many residual alkoxy groups is known. It is not known about the effect of improving the storage stability when the alcohol solvent is contained in the solvent, and conversely, since the precipitation of the polymer occurs when the alcohol solvent is used as the solvent, it was used as a reaction solvent for the condensation reaction. The alcohol was thought to be removed in the final step.

特開平6−32903号公報JP-A-6-32903 WO2009/131038号国際公開パンフレットWO2009 / 131038 International Publication Pamphlet

反応性基を有し、溶剤に可溶なケイ素化合物の縮合体が知られていたが、経時的に縮合体を保存する間に不溶化したり、溶液からポリマーが析出したり、ゲル化したりするという問題があった。本発明の課題は、反応性官能基を有し、溶剤に可溶な反応性ポリシロキサンの保存安定性を向上させることである。   Condensates of silicon compounds that have reactive groups and are soluble in solvents have been known, but over time the condensates are insolubilized while the condensates are stored, and the polymer precipitates or gels from solution. There was a problem. An object of the present invention is to improve the storage stability of a reactive polysiloxane having a reactive functional group and soluble in a solvent.

本発明らは、一般式(1)に表される反応性ポリシロキサンを、少なくとも1重量%のアルコール系溶剤を含む有機溶剤に溶解したとき、保存安定性に優れた反応性ポリシロキサン組成物となることを見出して発明を完成した。

Figure 2011137050

〔式(1)中、R0はメタクリロイル基、アクリロイル基、オキセタニル基の中から選択される少なくとも一つを含む有機基であり、R0は同一であっても異なっても良く、R1は炭素数1〜10の中から選択される少なくとも一つを含む有機基であり、R2およびR3は炭素数1〜10のアルキル基、または炭素−炭素不飽和基を有する炭素数2〜10の有機基であり、R4は炭素数1〜10のアルキル基であり、R5は炭素数1〜6のアルキル基であり、wおよびzは正の数であり、a,xおよびyは0または正の数である。また、0≦a/w≦3、0≦x/(a+w)≦2であり、0≦y/(a+w)≦2であり、0.01≦z/(a+w+x+y)≦1である。〕 The present invention provides a reactive polysiloxane composition having excellent storage stability when the reactive polysiloxane represented by the general formula (1) is dissolved in an organic solvent containing at least 1% by weight of an alcohol solvent, We found out that the invention was completed.
Figure 2011137050

In [Equation (1), R 0 is an organic group containing at least one selected methacryloyl group, an acryloyl group, from the oxetanyl group, R 0 may be the same or different, R 1 is It is an organic group containing at least one selected from 1 to 10 carbon atoms, and R 2 and R 3 are each an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a carbon number 2 to 10 having a carbon-carbon unsaturated group. R 4 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, R 5 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, w and z are positive numbers, and a, x and y are 0 or a positive number. Further, 0 ≦ a / w ≦ 3, 0 ≦ x / (a + w) ≦ 2, 0 ≦ y / (a + w) ≦ 2, and 0.01 ≦ z / (a + w + x + y) ≦ 1. ]

本発明の反応性ポリシロキサンは、コーティング剤等の用途に応用しやすい液体状であり、なおかつ保存安定性に優れているので、長期間物性の変わらないまま保存できるうえに運搬や他の材料への混合等が容易である。   The reactive polysiloxane of the present invention is a liquid that can be easily applied to applications such as a coating agent, and has excellent storage stability, so that it can be stored for a long time without changing its physical properties, and can be transported or used for other materials. Is easy to mix.

以下、本発明を詳しく説明する。尚、本明細書において、「(メタ)アクリル」とは、アクリル及びメタクリルを意味し、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート及びメタクリレートを意味する。また、「(メタ)アクリロイル基」とは、アクリロイル基およびメタクリロイル基を意味する。   The present invention will be described in detail below. In the present specification, “(meth) acryl” means acryl and methacryl, and “(meth) acrylate” means acrylate and methacrylate. The “(meth) acryloyl group” means an acryloyl group and a methacryloyl group.

<反応性ポリシロキサン>
本発明における反応性ポリシロキサンは一般式(1)で表される構造を持つ。

Figure 2011137050
<Reactive polysiloxane>
The reactive polysiloxane in the present invention has a structure represented by the general formula (1).
Figure 2011137050

〔式(1)中、R0はメタクリロイル基、アクリロイル基、オキセタニル基の中から選択される少なくとも一つを含む有機基であり、R0は同一であっても異なっても良く、R1は炭素数1〜10の中から選択される少なくとも一つを含む有機基であり、R2およびR3は炭素数1〜10のアルキル基、または炭素−炭素不飽和基を有する炭素数2〜10の有機基であり、R4は炭素数1〜10のアルキル基であり、R5は炭素数1〜6のアルキル基であり、wおよびzは正の数であり、a,xおよびyは0または正の数である。また、0≦a/w≦3、0≦x/(a+w)≦2であり、0≦y/(a+w)≦2であり、0.01≦z/(a+w+x+y)≦1である。〕 In [Equation (1), R 0 is an organic group containing at least one selected methacryloyl group, an acryloyl group, from the oxetanyl group, R 0 may be the same or different, R 1 is It is an organic group containing at least one selected from 1 to 10 carbon atoms, and R 2 and R 3 are each an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a carbon number 2 to 10 having a carbon-carbon unsaturated group. R 4 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, R 5 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, w and z are positive numbers, and a, x and y are 0 or a positive number. Further, 0 ≦ a / w ≦ 3, 0 ≦ x / (a + w) ≦ 2, 0 ≦ y / (a + w) ≦ 2, and 0.01 ≦ z / (a + w + x + y) ≦ 1. ]

一般式(1)のR0は、好ましくは下記一般式(2)または(3)の中から選択される有機基である。

Figure 2011137050
〔一般式(2)において、R6は水素原子又はメチル基であり、R6は同一であっても異なっても良く、R7は炭素数1〜6のアルキレン基であり、R7は同一であっても異なっても良い。〕 R 0 in the general formula (1) is preferably an organic group selected from the following general formula (2) or (3).
Figure 2011137050
[In General Formula (2), R 6 is a hydrogen atom or a methyl group, R 6 may be the same or different, R 7 is an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and R 7 is the same. Or different. ]

Figure 2011137050
〔一般式(3)において、R8は水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基であり、R8は同一であっても異なっても良く、R9は炭素数1〜6のアルキレン基であり、R9は同一であっても異なっても良い。〕
Figure 2011137050
[In General Formula (3), R 8 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, R 8 may be the same or different, and R 9 is an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms. Yes, R 9 may be the same or different. ]

式(2)および(3)において、好ましいR7およびR8はいずれもプロピレン基であり、その理由は、このような有機官能基を形成する化合物の入手又は合成が容易なためである。また、好ましいR6はメチル基であり、好ましいR8はエチル基である。
0が式(2)の構造であるとき、反応性ポリシロキサンにはラジカル重合性を付与することができ、R0が式(3)のときはカチオン重合性を付与できるのでそれぞれ好ましく、R0は式(2)の構造と式(3)の構造のものを同一のポリマー鎖内で共有していても良く、あるいは式(2)の構造を有するポリマーと式(3)の構造を有するポリマーとを併用してもよい。より好ましいのは少なくとも式(2)の構造を持つ反応性ポリシロキサンを用いることである。
In the formulas (2) and (3), preferred R 7 and R 8 are both propylene groups, because the compounds that form such organic functional groups are easily available or synthesized. Preferred R 6 is a methyl group, and preferred R 8 is an ethyl group.
When R 0 is a structure of formula (2), the reactive polysiloxane can be imparted with radical polymerizability, and when R 0 is formula (3), it can be imparted with cationic polymerizability. 0 may share the structure of the formula (2) and the structure of the formula (3) in the same polymer chain, or has a structure of the formula (2) and a polymer having the structure of the formula (2). You may use together with a polymer. It is more preferable to use a reactive polysiloxane having at least the structure of formula (2).

上記一般式(1)におけるR1は、炭素数1〜10の中から選択される少なくとも一つを含む有機基であるが、好ましくは炭素数1〜6のアルキル基、炭素数7〜10のアラルキル基又は炭素数6〜10のアリール基を有する有機基から選択され、同一であっても異なっても良い。 R 1 in the general formula (1) is an organic group containing at least one selected from 1 to 10 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and 7 to 10 carbon atoms. It is selected from an aralkyl group or an organic group having an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and may be the same or different.

上記一般式(1)におけるnは、0又は1である。nが0である場合の、一般式(1)ではwの添え字で表されるモノマーユニットは、Si−O−結合を3個有しており、「T構造」とも呼ばれる。また、nが1である場合のwの添え字で表されるモノマーユニットはSi−O−結合を2個有しており、「D構造」とも呼ばれる。
上記一般式(1)で表される反応性ポリシロキサンにおいて、後述される無機部分及び有機部分の割合は限定されないが、無機部分の割合をより大きくするためには、nが0であるT構造が多い方が好ましく、反応性ポリシロキサンの有機溶剤への溶解性を向上させるためには、nが1であるD構造が多い方が好ましい。T構造とD構造のモノマーユニットを同一分子内で共有していても良く、あるいは分子毎に異なるものを併用してもよい。T構造とD構造の存在比率は、反応性ポリシロキサンを製造するときのモノマー仕込み比などで決めることができ、反応性ポリシロキサンの用途によって、適宜、選択される。本発明において好ましいnの平均値はn=0〜0.5、さらに好ましくはn=0〜0.3の範囲となるものである。
N in the general formula (1) is 0 or 1. When n is 0, the monomer unit represented by the subscript w in the general formula (1) has three Si—O— bonds, and is also called “T structure”. In addition, when n is 1, the monomer unit represented by the subscript of w has two Si—O— bonds, and is also called “D structure”.
In the reactive polysiloxane represented by the general formula (1), the proportion of the inorganic portion and the organic portion described later is not limited, but in order to increase the proportion of the inorganic portion, a T structure in which n is 0. In order to improve the solubility of the reactive polysiloxane in an organic solvent, it is preferable to have a D structure where n is 1. Monomer units of T structure and D structure may be shared in the same molecule, or different ones for each molecule may be used in combination. The abundance ratio of the T structure and the D structure can be determined by the monomer charge ratio when producing the reactive polysiloxane, and is appropriately selected depending on the use of the reactive polysiloxane. In the present invention, the average value of n is preferably n = 0 to 0.5, more preferably n = 0 to 0.3.

一般式(1)において、R2およびR3は水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、またはヒドロシリル化反応可能な炭素−炭素不飽和基を有する炭素数2〜10の有機基であるが、好ましいR2は、メチル基、フェニル基、またはメチル基とフェニル基の両方であり、さらに好ましくは立体障害の小さいメチル基である。 In the general formula (1), R 2 and R 3 are a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an organic group having 2 to 10 carbon atoms having a carbon-carbon unsaturated group capable of hydrosilylation reaction. R 2 is preferably a methyl group, a phenyl group, or both a methyl group and a phenyl group, and more preferably a methyl group having a small steric hindrance.

また、好ましいR3はメチル基、エチル基、プロピル基、フェニル基であり、さらに好ましくはメチル基である。好ましいR4はメチル基、エチル基、プロピル基であり、さらに好ましくはメチル基である。好ましいR5はメチル基、エチル基、プロピル基であり、さらに好ましくはプロピル基であり、より好ましくは1−プロピル基である。 R 3 is preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or a phenyl group, more preferably a methyl group. R 4 is preferably a methyl group, an ethyl group or a propyl group, more preferably a methyl group. R 5 is preferably a methyl group, an ethyl group, or a propyl group, more preferably a propyl group, and more preferably a 1-propyl group.

本発明の反応性ポリシロキサンは、各モノマーユニットの構造を持つ加水分解性のモノマーを共加水分解縮合して製造することができる。加水分解性基としては、ハロゲノ基、アルコキシ基等があるが、加水分解性が良好であり、酸を副生しないことからアルコキシ基が好ましく、炭素数1〜3のアルコキシ基がより好ましい。各モノマーユニットの構造を持つ加水分解性のモノマーを、適宜、組成比率を決めて仕込み、好ましくは酸性またはアルカリ性条件下で、より好ましくはアルカリ性条件下で加水分解共重縮合させる工程(以下、「第1工程」という。)の他に、さらに、以下の工程を含むことができる。
(第2工程)第1工程で得られた反応液を、アルカリまたは酸により中和する工程。
(第3工程)第2工程で得られた中和液から揮発性成分を除去する工程。
(第4工程)第3工程で得られた濃縮物と、洗浄用有機溶剤とを、混合及び接触させて、少なくとも反応性ポリシロキサンを洗浄用有機溶剤に溶解する工程。
(第5工程)第4工程で得られた有機系液を水により洗浄した後、反応性ポリシロキサンを含む有機溶液を得る工程。
(第6工程)第5工程で得られた有機溶液から揮発性成分を除去する工程。
(第7工程)第6工程で単離された反応性ポリシロキサンを、アルコール系溶剤を含む溶剤に溶解する工程。
The reactive polysiloxane of the present invention can be produced by cohydrolyzing and condensing a hydrolyzable monomer having a structure of each monomer unit. Examples of the hydrolyzable group include a halogeno group and an alkoxy group, but the hydrolyzable group is preferable because it has good hydrolyzability and does not by-produce an acid, and an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms is more preferable. A step in which a hydrolyzable monomer having a structure of each monomer unit is appropriately charged at a suitable composition ratio, and is preferably subjected to hydrolysis copolycondensation under acidic or alkaline conditions, more preferably under alkaline conditions (hereinafter, “ In addition to the “first step”, the following steps may be further included.
(Second step) A step of neutralizing the reaction solution obtained in the first step with an alkali or an acid.
(Third step) A step of removing volatile components from the neutralized liquid obtained in the second step.
(Fourth step) A step of mixing and contacting the concentrate obtained in the third step with the cleaning organic solvent to dissolve at least the reactive polysiloxane in the cleaning organic solvent.
(Fifth step) A step of obtaining an organic solution containing reactive polysiloxane after washing the organic liquid obtained in the fourth step with water.
(Sixth Step) A step of removing volatile components from the organic solution obtained in the fifth step.
(Seventh step) A step of dissolving the reactive polysiloxane isolated in the sixth step in a solvent containing an alcohol solvent.

上記のように、加水分解性モノマーの縮合によって本発明の反応性ポリシロキサンを製造する場合、縮合率はモル単位で92%以上とすることができ、より好ましくは95%以上、更に好ましくは98%以上である。シロキサン結合生成基(加水分解性基を含む)は実質的に全てが縮合されていることが最も好ましいが、縮合率の上限は、通常、99.9%である。したがって、本発明の反応性ポリシロキサンは縮合されなかった加水分解性基が、式(1)の構造中のいずれかに残っていてもよい。好ましい加水分解性基の残存率としてはモル単位で8%以下、より好ましくは2%以下である。   As described above, when the reactive polysiloxane of the present invention is produced by condensation of a hydrolyzable monomer, the condensation rate can be 92% or more, more preferably 95% or more, and still more preferably 98 in molar units. % Or more. It is most preferable that substantially all of the siloxane bond-forming groups (including hydrolyzable groups) are condensed, but the upper limit of the condensation rate is usually 99.9%. Therefore, the hydrolyzable group which is not condensed in the reactive polysiloxane of the present invention may remain in any of the structures of the formula (1). The residual ratio of the hydrolyzable group is preferably 8% or less, more preferably 2% or less in terms of molar units.

なお、上記第4工程で用いた洗浄用有機溶剤を、本発明の反応性ポリシロキサン組成物で用いる、アルコール系溶剤を含む有機溶剤とした場合は、そのまま反応性ポリシロキサン組成物の溶剤として使用することもできる。第5〜第7工程を経たものの方が水溶性不純物は少なくなり、保存安定性が向上するので好ましい。   When the cleaning organic solvent used in the fourth step is an organic solvent containing an alcohol solvent used in the reactive polysiloxane composition of the present invention, it is used as a solvent for the reactive polysiloxane composition as it is. You can also Those subjected to the fifth to seventh steps are preferred because water-soluble impurities are reduced and storage stability is improved.

反応性ポリシロキサンが、シロキサン結合生成基(加水分解性基を含む)を有する場合には、その残存割合は、1H−NMR(核磁気共鳴スペクトル)チャートの各ピークの積分強度から算出することができる。尚、「加水分解性基の実質的に全てが縮合されている」ことは、例えば、得られた反応性ポリシロキサンの1H−NMRチャートにおいて加水分解性基に基づくピークがほとんど観察されないことにより確認することができる。 When the reactive polysiloxane has a siloxane bond-forming group (including a hydrolyzable group), the residual ratio should be calculated from the integrated intensity of each peak in the 1 H-NMR (nuclear magnetic resonance spectrum) chart. Can do. In addition, “substantially all of the hydrolyzable groups are condensed” means that, for example, almost no peaks based on hydrolyzable groups are observed in the 1 H-NMR chart of the obtained reactive polysiloxane. Can be confirmed.

上記反応性ポリシロキサンの数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)分析による標準ポリスチレン換算で、好ましくは500〜100,000、より好ましくは1,000〜50,000、更に好ましくは2,000〜20,000である。   The number average molecular weight of the reactive polysiloxane is preferably 500 to 100,000, more preferably 1,000 to 50,000, still more preferably 2, in terms of standard polystyrene by gel permeation chromatography (GPC) analysis. 000 to 20,000.

<反応性ポリシロキサン組成物>
本発明の反応性ポリシロキサン組成物は、上記一般式(1)で表され、さらに原料に由来する加水分解性基などの残留シロキサン結合生成基を含んでも良い反応性ポリシロキサンと、アルコール系溶剤を含む有機溶剤とからなるが、さらに、保存安定性を損ねない範囲で、他の成分を含有してもよい。他の成分としては、重合性不飽和化合物、ラジカル重合禁止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、レベリング剤、有機ポリマー、フィラー、金属粒子、顔料、重合開始剤、増感剤、有機溶剤等が挙げられる。
<Reactive polysiloxane composition>
The reactive polysiloxane composition of the present invention is represented by the above general formula (1), and further contains a reactive polysiloxane which may contain a residual siloxane bond-forming group such as a hydrolyzable group derived from the raw material, and an alcohol solvent. However, it may further contain other components as long as the storage stability is not impaired. Other components include polymerizable unsaturated compounds, radical polymerization inhibitors, antioxidants, ultraviolet absorbers, light stabilizers, leveling agents, organic polymers, fillers, metal particles, pigments, polymerization initiators, sensitizers, An organic solvent etc. are mentioned.

上記重合性不飽和化合物としては、例えば、本発明の硬化性組成物から形成される硬化物の硬度、機械的強度、耐薬品性及び密着性等の物性を調整すること、基材への密着性に優れた硬化膜を得ること、硬化性組成物の粘度及び硬化性等を調整すること等を目的として、アクリロイル基又はメタクリロイル基を有する化合物(以下、「(メタ)アクリレート化合物」という。)等が好ましく用いられる。   Examples of the polymerizable unsaturated compound include adjusting the physical properties such as hardness, mechanical strength, chemical resistance and adhesion of a cured product formed from the curable composition of the present invention, and adhesion to a substrate. A compound having an acryloyl group or a methacryloyl group (hereinafter referred to as “(meth) acrylate compound”) for the purpose of obtaining a cured film having excellent properties and adjusting the viscosity and curability of the curable composition. Etc. are preferably used.

上記(メタ)アクリレート化合物としては、単官能(メタ)アクリレート、多官能(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらは、単独で用いてよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   As said (meth) acrylate compound, monofunctional (meth) acrylate, polyfunctional (meth) acrylate, urethane (meth) acrylate, etc. are mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.

上記ラジカル重合禁止剤としては、ハイドロキノンやハイドロキノンモノメチルエーテル等のフェノール系化合物が挙げられる。
上記酸化防止剤としては、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノールや、ペンタエリスリトールテトラキス(3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート)等のヒンダードフェノール系酸化防止剤、4,6−ビス(オクチルチオメチル)−o−クレゾール等のイオウ系二次酸化防止剤、リン系二次酸化防止剤等が挙げられる。これらは、1種のみ用いてもよく、2種以上を併用することもできる。
上記ラジカル重合禁止剤及び酸化防止剤を用いることにより、反応性ポリシロキサン組成物の保存安定性、熱安定性等を向上させることができる。
上記反応性ポリシロキサン組成物が、ラジカル重合禁止剤を含有する場合、このラジカル重合禁止剤の含有量は、上記反応性ポリシロキサン1,000,000質量部に対して、好ましくは1〜10,000質量部、より好ましくは10〜2,000質量部、更に好ましくは100〜500質量部である。
上記反応性ポリシロキサン組成物が、酸化防止剤を含有する場合、この酸化防止剤の含有量は、上記反応性ポリシロキサン1,000,000質量部に対して、好ましくは1〜10,000質量部、より好ましくは10〜2,000質量部、更に好ましくは100〜500質量部である。
Examples of the radical polymerization inhibitor include phenolic compounds such as hydroquinone and hydroquinone monomethyl ether.
Examples of the antioxidant include hinders such as 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol and pentaerythritol tetrakis (3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate). Examples include dophenol-based antioxidants, sulfur-based secondary antioxidants such as 4,6-bis (octylthiomethyl) -o-cresol, and phosphorus-based secondary antioxidants. These may be used alone or in combination of two or more.
By using the radical polymerization inhibitor and the antioxidant, the storage stability and thermal stability of the reactive polysiloxane composition can be improved.
When the reactive polysiloxane composition contains a radical polymerization inhibitor, the content of the radical polymerization inhibitor is preferably 1 to 10, with respect to 1,000,000 parts by mass of the reactive polysiloxane. 000 parts by mass, more preferably 10 to 2,000 parts by mass, still more preferably 100 to 500 parts by mass.
When the reactive polysiloxane composition contains an antioxidant, the content of the antioxidant is preferably 1 to 10,000 mass with respect to 1,000,000 mass parts of the reactive polysiloxane. Parts, more preferably 10 to 2,000 parts by mass, still more preferably 100 to 500 parts by mass.

上記紫外線吸収剤としては、2−[4−[(2−ヒドロキシ−3−ドデシロキシプロピル)オキシ]−2−ヒドロキシフェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン等のヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤や、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4,6−ビス(1−メチル−1−フェニルエチル)フェノール等のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、酸化チタン微粒子や酸化亜鉛微粒子等の紫外線を吸収する無機微粒子等が挙げられる。これらは1種のみ用いてもよく、2種以上を併用することもできる。また、光安定剤としては、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)セバケート等のヒンダードアミン系光安定剤等が挙げられる。
上記紫外線吸収剤及び光安定剤を用いることにより、UV耐性や耐候性を高めることができる。
Examples of the ultraviolet absorber include 2- [4-[(2-hydroxy-3-dodecyloxypropyl) oxy] -2-hydroxyphenyl] -4,6-bis (2,4-dimethylphenyl) -1, Hydroxyphenyl triazine UV absorbers such as 3,5-triazine, and benzotriazoles such as 2- (2H-benzotriazol-2-yl) -4,6-bis (1-methyl-1-phenylethyl) phenol Examples include ultraviolet absorbents, inorganic fine particles that absorb ultraviolet rays such as titanium oxide fine particles and zinc oxide fine particles. These may be used alone or in combination of two or more. Examples of the light stabilizer include hindered amine light stabilizers such as bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl) sebacate.
By using the ultraviolet absorber and the light stabilizer, UV resistance and weather resistance can be enhanced.

上記レベリング剤としては、シリコーン系ポリマー、フッ素原子含有ポリマー等が挙げられる。
上記レベリング剤を用いることにより、硬化性組成物を塗布した際のレベリング性を向上させることができる。
Examples of the leveling agent include silicone polymers and fluorine atom-containing polymers.
By using the leveling agent, the leveling property when the curable composition is applied can be improved.

上記有機ポリマーとしては、(メタ)アクリル系ポリマーが挙げられ、好適な構成モノマーとしては、メチルメタクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、N−(2−(メタ)アクリロキシエチル)テトラヒドロフタルイミド等が挙げられる。   Examples of the organic polymer include (meth) acrylic polymers, and preferable constituent monomers include methyl methacrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, N- (2- (meth) acryloxyethyl) tetrahydrophthalimide, and the like. .

上記フィラーとしては、シリカやアルミナ等が挙げられる。   Examples of the filler include silica and alumina.

本発明の硬化性組成物は、活性エネルギー線硬化性組成物及び熱硬化性組成物とすることができ、目的に応じて、重合開始剤が選択され、配合される。   The curable composition of the present invention can be an active energy ray curable composition and a thermosetting composition, and a polymerization initiator is selected and blended according to the purpose.

上記有機溶剤の種類は、本発明で用いる反応性ポリシロキサンを溶解することが必須であり、その他の成分をも溶解するものが好ましい。より具体的には、アルキルアルコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のアルキレングリコールモノアルキルエーテル、トルエン及びキシレン等の芳香族化合物、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート,酢酸エチル,酢酸ブチル等のエステル、アセトン,メチルエチルケトン及びメチルイソブチルケトン等のケトン、ジブチルエーテル等のエーテル、N−メチルピロリドン等が挙げられる。   As for the kind of the organic solvent, it is essential to dissolve the reactive polysiloxane used in the present invention, and it is preferable to dissolve other components. More specifically, alkyl alcohols, alkylene glycol monoalkyl ethers such as propylene glycol monomethyl ether, aromatic compounds such as toluene and xylene, esters such as propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl acetate and butyl acetate, acetone, methyl ethyl ketone and methyl Examples include ketones such as isobutyl ketone, ethers such as dibutyl ether, and N-methylpyrrolidone.

本発明の組成物は、そのままあるいは添加剤を加えてコーティング材料として用いることができるが、ポリカーボネートやポリエステル等のプラスチック基板へのコーティングや非架橋塗膜への上塗りなどの用途では、有機溶剤が下地材を侵食する恐れがある。下地材の侵食がないため好ましい有機溶剤は、アルキルアルコールおよびプロピレングリコールモノメチルエーテル等のアルキレングリコールモノアルキルエーテルである。   The composition of the present invention can be used as a coating material as it is or with an additive, but for applications such as coating on a plastic substrate such as polycarbonate or polyester, and overcoating on a non-crosslinked coating film, an organic solvent is used as a base. There is a risk of eroding the material. Preferred organic solvents are alkylene glycol monoalkyl ethers such as alkyl alcohol and propylene glycol monomethyl ether because there is no erosion of the base material.

また、有機溶剤が水と任意の割合で混和するものでなければ、上記の第5工程における水洗後に分液操作によって洗浄水を分離することができるので、第6工程が不要になるから好ましい。   Moreover, if the organic solvent is not miscible with water at an arbitrary ratio, the washing water can be separated by a liquid separation operation after the washing in the fifth step, so that the sixth step becomes unnecessary, which is preferable.

有機溶剤がアルキルアルコール、プロピレングリコールモノアルキルエーテル等のアルコール性水酸基を有するものである場合は、それ自体が本発明におけるアルコール溶剤の効果を奏するので、別途アルコール溶剤を添加する必要がなくなるから好ましい。アルコール系の有機溶剤としてさらに好ましいものは、本発明の反応性ポリシロキサンの溶解性がよい、炭素数3〜5のアルキルアルコールまたはプロピレングリコールモノアルキルエーテルである。これらの内で、ペンタノールおよびプロピレングリコールモノブチルエーテルは水と分離し易い点でより好ましいものである。   In the case where the organic solvent has an alcoholic hydroxyl group such as alkyl alcohol or propylene glycol monoalkyl ether, the effect of the alcohol solvent in the present invention itself is exhibited, so that it is not necessary to separately add an alcohol solvent. More preferable alcohol-based organic solvents are alkyl alcohols having 3 to 5 carbon atoms or propylene glycol monoalkyl ethers, which have good solubility for the reactive polysiloxane of the present invention. Among these, pentanol and propylene glycol monobutyl ether are more preferable because they are easily separated from water.

アルコール性水酸基を有しない有機溶剤としては、本発明の反応性ポリシロキサンを良く溶解し、アルコール系溶剤とも良く混合し、硬化性組成物等の応用に際して、反応性ポリシロキサン組成物の溶剤がそのまま残留しても基材との濡れ性などが良好である点で、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(以下、PGMEAと略す)、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルエチルケトン、メチルアミルケトン(MAKと略す)、メチルイソブチルケトン(MIBKと略す)、N−メチルピロリドン等が好ましく、さらに好ましくは水との分離性が優れている点でPGMEAである。以上に列記した有機溶剤は1種のみ用いてもよく、2種以上を併用することもできる。   As the organic solvent having no alcoholic hydroxyl group, the reactive polysiloxane of the present invention is well dissolved and mixed well with an alcohol solvent, and the solvent of the reactive polysiloxane composition remains as it is in the application of a curable composition or the like. Propylene glycol monomethyl ether acetate (hereinafter abbreviated as PGMEA), ethyl acetate, butyl acetate, methyl ethyl ketone, methyl amyl ketone (abbreviated as MAK), methyl isobutyl in terms of good wettability with the substrate even if it remains. Ketone (abbreviated as MIBK), N-methylpyrrolidone, and the like are preferable, and PGMEA is more preferable because it is excellent in separability from water. Only one organic solvent listed above may be used, or two or more organic solvents may be used in combination.

上記有機溶剤中の不純分は少ない方が好ましく、特に水分は質量基準で1000ppm以下が好ましく、さらに好ましくは500ppm以下、より好ましくは50ppm以下である。有機溶剤中の水分を除くには、モレキュラーシーブス等の脱水剤を併用したり、蒸留等の既知の方法を利用でき、水分量はカール・フィッシャー法等により測定できる。   The content of impurities in the organic solvent is preferably small, and the water content is preferably 1000 ppm or less, more preferably 500 ppm or less, more preferably 50 ppm or less, based on mass. In order to remove water in the organic solvent, a dehydrating agent such as molecular sieves can be used in combination, or a known method such as distillation can be used. The amount of water can be measured by the Karl Fischer method or the like.

本発明において用いられるアルコール系溶剤としては、アルコール性水酸基を有する化合物であれば何でも良いが、好ましくは分子内にアルコール性水酸基を1つ有するものであり、好ましくはアルキルアルコールやアルキレングリコールモノアルキルエーテル、具体的にはメタノール、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、イソブチルアルコール、t−ブチルアルコール、1−ペンタノール、3−メチル−1−ブタノール、2−メチル−1−ブタノール、2,2ジメチル−1−プロパノール、2−ペンタノール、3−メチル−2−ブタノール、3−ペンタノール、2−メチル−2−ブタノール、シクロペンタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル(以下PGMと略す)、プロピレングリコールモノエチルエーテル(以下PGEと略す)、プロピレングリコールモノプロピルエーテル(以下PGPと略す)、プロピレングリコールモノブチルエーテル(以下PGBと略す)などが例示される。   The alcohol solvent used in the present invention may be any compound having an alcoholic hydroxyl group, but preferably has one alcoholic hydroxyl group in the molecule, preferably an alkyl alcohol or alkylene glycol monoalkyl ether. Specifically, methanol, ethanol, 1-propanol, isopropanol, 1-butanol, isobutyl alcohol, t-butyl alcohol, 1-pentanol, 3-methyl-1-butanol, 2-methyl-1-butanol, 2, 2-dimethyl-1-propanol, 2-pentanol, 3-methyl-2-butanol, 3-pentanol, 2-methyl-2-butanol, cyclopentanol, propylene glycol monomethyl ether (hereinafter abbreviated as PGM), propylene glycol Roh (hereinafter abbreviated as PGE) ethyl ether, (hereinafter referred to as PGP) propylene glycol monopropyl ether, (hereinafter referred to PGB) propylene glycol monobutyl ether and the like are exemplified.

これらのアルコールの内、本発明において好ましいのは炭素数1〜5のアルキルアルコール、またはプロピレングリコールモノアルキルエーテルであり、さらに好ましくは、本発明の組成物の保存安定性向上効果の高いプロピレングリコールモノアルキルエーテルであり、具体的にはPGM、PGE、PGP,PGBが好ましい。これらの内、複数のアルコールを併用することも差し支えない。   Among these alcohols, alkyl alcohol having 1 to 5 carbon atoms or propylene glycol monoalkyl ether is preferable in the present invention, and more preferably propylene glycol monoalkyl having high effect of improving the storage stability of the composition of the present invention. Alkyl ethers, specifically PGM, PGE, PGP and PGB are preferred. Of these, a plurality of alcohols may be used in combination.

上記アルコール系溶剤中の不純分は少ない方が好ましく、特に水分は質量基準で5000ppm以下が好ましく、さらに好ましくは1000ppm以下、より好ましくは300ppm以下である。アルコール系溶剤中の水分を除くには、モレキュラーシーブス等の脱水剤を併用したり、蒸留等の既知の方法を利用でき、水分量はカール・フィッシャー法等により測定できる。   The amount of impurities in the alcohol solvent is preferably small, and the water content is preferably 5000 ppm or less, more preferably 1000 ppm or less, more preferably 300 ppm or less, based on mass. In order to remove the water in the alcohol solvent, a dehydrating agent such as molecular sieves can be used in combination, or a known method such as distillation can be used. The water content can be measured by the Karl Fischer method or the like.

有機溶剤と併用するときの混合溶剤中のアルコール系溶剤の濃度は特に定めがなく、アルコール系溶剤が100%で、アルコール系溶剤以外の有機溶剤を含まない場合もありうるし、有機溶剤自体がアルコール系溶剤である場合は別途アルコール溶剤を添加する必要がない。しかし、好ましくはアルコール系溶剤が、全溶剤量の1質量%以上100質量%以下、さらに好ましくは2質量%以上50質量%以下、より好ましくは5質量%以上30質量%以下である。   The concentration of the alcoholic solvent in the mixed solvent when used in combination with the organic solvent is not particularly defined, the alcoholic solvent is 100% and may not contain any organic solvent other than the alcoholic solvent, or the organic solvent itself is alcohol. When it is a system solvent, it is not necessary to add an alcohol solvent separately. However, the alcohol solvent is preferably 1% by mass or more and 100% by mass or less, more preferably 2% by mass or more and 50% by mass or less, more preferably 5% by mass or more and 30% by mass or less of the total amount of the solvent.

本発明の反応性ポリシロキサン組成物において、反応性ポリシロキサンの溶解濃度は、特に限定されないが、好ましくは組成物全体の中でのポリシロキサンの濃度が0.1〜80質量%の間であり、さらに好ましくは1〜70質量%である。   In the reactive polysiloxane composition of the present invention, the concentration of the reactive polysiloxane dissolved is not particularly limited, but the concentration of the polysiloxane in the entire composition is preferably between 0.1 and 80% by mass. More preferably, it is 1-70 mass%.

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。但し、本発明は、この実施例に何ら限定されるものではない。
尚、実施例の記載における「Mn」は、数平均分子量を意味し、ゲルパーミエーションクロマトグラフ法(以下、「GPC」と略す)により標準ポリスチレンを用いて算出したものである。
また、得られた反応性ポリシロキサンの1H−NMR分析は、測定試料約1gと、内部標準物質であるヘキサメチルジシロキサン(以下、「HMDSO」という)約100mgとを、それぞれ精秤して混合し、HMDSOのプロトンのシグナル強度を基準として解析を行った。
Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples. However, the present invention is not limited to this embodiment.
In addition, “Mn” in the description of Examples means a number average molecular weight, and is calculated using standard polystyrene by gel permeation chromatography (hereinafter abbreviated as “GPC”).
Further, 1 H-NMR analysis of the obtained reactive polysiloxane was carried out by accurately weighing about 1 g of a measurement sample and about 100 mg of hexamethyldisiloxane (hereinafter referred to as “HMDSO”) as an internal standard substance. The mixture was mixed and analyzed based on the signal intensity of proton of HMDSO.

反応性ポリシロキサン組成物の製造及び評価
<反応性ポリシロキサンの合成例1>
まず、一般式(1)ではaの添え字で表されるモノマーユニットは、Si−O−結合を4個有しており、「Q構造」とも呼ばれる。縮合後にQ構造を与えるモノマー原料は、例えばテトラメトキシシラン(以下、「TMOS」という)であり、これを所定量仕込む。式(1)の他のモノマーユニット構造を与える原料を選択して仕込む。合成例1では、TMOSのメトキシ基を1−プロポキシ基に交換するため、1−プロパノール150gと、Qモノマーとしてのテトラメトキシシランを36.53g(0.24モル)とを仕込んだ後、これらを撹拌しながら、25質量%水酸化テトラメチルアンモニウムメタノール溶液4.37g(メタノール0.1モル、水酸化テトラメチルアンモニウム12ミリモル)を徐々に加えた。その後、pH9で内温を60℃にして攪拌しながら1時間反応させた。ここで、反応液をガスクロマトグラフ分析(TCD検出器)したところ、TMOSのメトキシ基がn−プロポキシ基に置換された化合物(1置換体から4置換体)及び未反応のTMOSが検出された。TMOSは痕跡量しか検出されなかった。これらのうちのn−プロポキシ基含有化合物の割合は、合計でほぼ100質量%であった。ガスクロマトグラムにおける生成物のピーク面積に基づいて、1−プロパノールの置換数(n−プロポキシ基含有化合物1分子あたりのn−プロポキシ基の数の平均)を求めたところ、2.7であった。
Production and Evaluation of Reactive Polysiloxane Composition <Synthesis Example 1 of Reactive Polysiloxane>
First, the monomer unit represented by the subscript “a” in the general formula (1) has four Si—O— bonds, and is also called “Q structure”. A monomer raw material that gives a Q structure after condensation is, for example, tetramethoxysilane (hereinafter referred to as “TMOS”), and a predetermined amount thereof is charged. A raw material giving another monomer unit structure of the formula (1) is selected and charged. In Synthesis Example 1, in order to exchange the methoxy group of TMOS with 1-propoxy group, after charging 150 g of 1-propanol and 36.53 g (0.24 mol) of tetramethoxysilane as a Q monomer, While stirring, 4.37 g of a 25 mass% tetramethylammonium hydroxide methanol solution (0.1 mol of methanol, 12 mmol of tetramethylammonium hydroxide) was gradually added. Then, it was made to react for 1 hour, stirring at an internal temperature of 60 degreeC at pH9. Here, when the reaction solution was subjected to gas chromatographic analysis (TCD detector), a compound in which the methoxy group of TMOS was substituted with an n-propoxy group (1 to 4 substitutes) and unreacted TMOS were detected. Only trace amounts of TMOS were detected. The ratio of the n-propoxy group-containing compound among these was approximately 100% by mass in total. Based on the peak area of the product in the gas chromatogram, the number of 1-propanol substitutions (average of the number of n-propoxy groups per molecule of n-propoxy group-containing compound) was determined to be 2.7.

次に、上記反応液に、Tモノマーとしての3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン59.62g(0.24モル)を加え、さらに水30.2gを加えた。そして、25質量%水酸化テトラメチルアンモニウムメタノール溶液7.88g(メタノール0.18モル、水酸化テトラメチルアンモニウム21.6ミリモル)を加えて、撹拌しながら、温度25℃、pH9で24時間反応させた。その後、10質量%硝酸水溶液22.2g(35.3ミリモル)を加えて中和した。次いで、この中和液を、ジイソプロピルエーテル120g及び水180gの混合液の中に加えて抽出を行った。このジイソプロピルエーテル層を水洗することで塩類や過剰の酸を除去し、その後、重合禁止剤としてN−ニトロソフェニルヒドロキシルアミシアルミニウム塩(商品名「Q−1301」、和光純薬工業株式会社製)を11.5mg加えた。得られたジイソプロピルエーテル溶液から、減圧下で有機溶剤を留去し、無色透明な固体の反応性ポリシロキサン(C1)を得た。その収量は57.72gであった。   Next, 59.62 g (0.24 mol) of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane as a T monomer was added to the reaction solution, and 30.2 g of water was further added. Then, 7.88 g of a 25 mass% tetramethylammonium hydroxide methanol solution (0.18 mol of methanol, 21.6 mmol of tetramethylammonium hydroxide) was added, and the mixture was reacted at a temperature of 25 ° C. and a pH of 9 for 24 hours with stirring. It was. Thereafter, the mixture was neutralized by adding 22.2 g (35.3 mmol) of a 10% by mass nitric acid aqueous solution. Next, this neutralized solution was added to a mixed solution of 120 g of diisopropyl ether and 180 g of water for extraction. The diisopropyl ether layer is washed with water to remove salts and excess acid, and then N-nitrosophenylhydroxylami aluminum salt (trade name “Q-1301”, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as a polymerization inhibitor. 11.5 mg was added. From the obtained diisopropyl ether solution, the organic solvent was distilled off under reduced pressure to obtain a colorless transparent solid reactive polysiloxane (C1). The yield was 57.72g.

反応性ポリシロキサン(C1)を1H−NMR分析し、メタクリロイル基が存在することを確認した。
また、この1H NMR分析により、T構造の含有量及び残存アルコキシ基の含有量を求め、これを基にしてQ構造の含有量を計算した。その結果、得られた反応性ポリシロキサンは、各モノマー原料が化学量論的に反応して得られた共重縮合物であることが確認された。
The reactive polysiloxane (C1) was analyzed by 1 H-NMR, and the presence of a methacryloyl group was confirmed.
Further, the content of the T structure and the content of the remaining alkoxy group were determined by this 1 H NMR analysis, and the content of the Q structure was calculated based on this. As a result, it was confirmed that the obtained reactive polysiloxane was a copolycondensate obtained by reacting each monomer raw material stoichiometrically.

反応性ポリシロキサン(C1)の1H−NMRチャートから算出した残存アルコキシ基(ケイ素原子に結合したn−プロポキシ基)の含有割合は、仕込み原料に含まれていたアルコキシ基の全体に対して2.5%に相当する量であった。また、Mnは9,600であった。 The content ratio of the remaining alkoxy groups (n-propoxy groups bonded to silicon atoms) calculated from the 1 H-NMR chart of the reactive polysiloxane (C1) is 2 with respect to the total alkoxy groups contained in the raw materials. The amount corresponds to 5%. Moreover, Mn was 9,600.

<反応性ポリシロキサンの合成例2>
上記の合成例1のTモノマーとしての3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン59.62g(0.24モル)に代えて、3−エチル−3−((3−(トリメトキシシリル)プロポキシ)メチル)オキセタン36.19g(0.13モル)を用い、水を24.3g用いた他は合成例1と同じにして反応性ポリシロキサン(C2)を得た。残存アルコキシ量は1.0%で、Mnは4,400であった。
<Synthesis Example 2 of Reactive Polysiloxane>
Instead of 59.62 g (0.24 mol) of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane as the T monomer in Synthesis Example 1, 3-ethyl-3-((3- (trimethoxysilyl) propoxy) methyl) Reactive polysiloxane (C2) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that 36.19 g (0.13 mol) of oxetane was used and 24.3 g of water was used. The residual alkoxy amount was 1.0% and Mn was 4,400.

<反応性ポリシロキサン組成物の調製>
<実施例> 反応性ポリシロキサン(C1、C2)を、固形分が50質量%となるように、表1の実施例で示した各種溶剤に溶解して組成物とした。
<比較例> 反応性ポリシロキサン(C1、C2)を、固形分が50質量%となるように、表1の比較例で示した各種溶剤に溶解して組成物とした。また、溶剤に溶解せず、固体のままの反応性ポリシロキサンとして比較例にした。
<Preparation of reactive polysiloxane composition>
<Examples> Reactive polysiloxanes (C1, C2) were dissolved in various solvents shown in the examples of Table 1 so that the solid content was 50% by mass to obtain compositions.
<Comparative example> Reactive polysiloxane (C1, C2) was melt | dissolved in the various solvent shown by the comparative example of Table 1 so that solid content might be 50 mass%, and it was set as the composition. Moreover, it was set as the comparative example as reactive polysiloxane which does not melt | dissolve in a solvent but remains solid.

<保存安定性評価試験>
上記反応性ポリシロキサン組成物の安定性評価は、合成例(C1)、(C2)の反応性ポリシロキサンの各種溶液を、100mlのフラスコに20gとって密栓し、60℃の空気恒温槽に保存して24時間毎にフラスコを振ってみて試験した。フラスコをさかさまにしたときに液が勢いよく流れればゲル化は起きていないと判断し、さかさまにしても液が流れ落ちなければゲル化したと判断し、ゲル化が起きたまでの日数を保存日数として記録した。この評価は10日間毎日行ない、10日後にゲル化が起きていなければ保存安定性評価試験は終了し、ゲル化が起きていない組成物については10日後の粘度を測定して評価開始前と比較した。組成物の粘度測定はE型粘度計により、25℃で測定した。(単位mPa・s)
<Storage stability evaluation test>
Stability evaluation of the above reactive polysiloxane composition was carried out by sealing 20 g of various solutions of the reactive polysiloxanes of Synthesis Examples (C1) and (C2) into a 100 ml flask and storing them in an air constant temperature bath at 60 ° C. The test was conducted by shaking the flask every 24 hours. If the liquid flows vigorously when the flask is turned upside down, it is judged that gelation has not occurred. Was recorded as the number of storage days. This evaluation is performed every day for 10 days, and if the gelation does not occur after 10 days, the storage stability evaluation test is completed, and for the composition without the gelation, the viscosity after 10 days is measured and compared with before the start of the evaluation. did. The viscosity of the composition was measured at 25 ° C. with an E-type viscometer. (Unit: mPa · s)

反応性ポリシロキサンを溶液とせず、固体のまま保存安定性試験を行なった比較例5,6については、反応性ポリシロキサンを蓋付き秤量瓶に20gとって60℃の空気恒温槽に保存し、毎日固体を少量分取し、PGMEAを加えて1時間攪拌して溶解試験を行ない、溶けなくなった日をゲル化した日と判定した。   For Comparative Examples 5 and 6 in which the storage stability test was performed in a solid state without using the reactive polysiloxane as a solution, 20 g of the reactive polysiloxane was stored in a weighing bottle with a lid and stored in a 60 ° C air constant temperature bath. A small amount of solid was taken every day, PGMEA was added and stirred for 1 hour to conduct a dissolution test, and the day when it did not dissolve was determined as the day of gelation.

Figure 2011137050
Figure 2011137050

表1において、溶剤の部数とは、質量部を表す。溶剤を用いなかった比較例5,6を除き、溶剤の合計部数100部に対して固形分を100質量部溶解して50質量%とした溶液で保存試験を行なった。   In Table 1, the number of parts of the solvent represents parts by mass. Except for Comparative Examples 5 and 6 in which no solvent was used, a storage test was carried out using a solution in which 100 parts by mass of the solid content was dissolved to 100 parts by mass with respect to a total of 100 parts of the solvent.

反応性ポリシロキサンを、アルコール系溶剤を含まない有機溶剤に溶解した比較例1〜4については、保存安定性評価試験の6日目までにすべてゲル化してしまい、溶剤を用いなかった比較例5、6は保存安定性評価試験2日後には溶剤に不溶となったが、アルコール系溶剤に溶解した実施例1〜6および、アルコール系溶剤を含む有機溶剤に溶解した実施例7〜12までは、10日試験してもゲル化しなかったので、アルコール系溶剤を用いた実施例1〜12のほうが優れていた。   Comparative Examples 1 to 4 in which the reactive polysiloxane was dissolved in an organic solvent not containing an alcohol-based solvent were all gelled by the sixth day of the storage stability evaluation test, and Comparative Example 5 in which no solvent was used. , 6 became insoluble in the solvent 2 days after the storage stability evaluation test, but Examples 1 to 6 dissolved in an alcohol solvent and Examples 7 to 12 dissolved in an organic solvent containing an alcohol solvent were used. Since gelation did not occur after 10 days of testing, Examples 1 to 12 using an alcohol solvent were superior.

ゲル化した試料以外の実施例1〜12において、保存安定性評価試験前と、10日試験後の組成物の粘度を測定し、粘度の変化率を調べて表1に示した。試験前に比べて粘度の変化が小さいほど保存安定性が優れていることを示すが、結果は、反応性ポリシロキサンがC1の場合、有機溶剤にアルコール系溶剤を、溶剤全体の5〜20%含ませた実施例7〜9の方が、アルコール系溶剤100%で組成物とした実施例1〜3よりも優れており、反応性ポリシロキサンがC2の場合も同じ傾向だった。   In Examples 1 to 12 other than the gelled samples, the viscosities of the compositions before the storage stability evaluation test and after the 10-day test were measured, and the change rate of the viscosity was examined and shown in Table 1. The smaller the change in viscosity compared to before the test, the better the storage stability. However, when the reactive polysiloxane is C1, the result is that the alcohol solvent is used as the organic solvent, and 5 to 20% of the total solvent. The included Examples 7 to 9 were superior to Examples 1 to 3 in which the composition was 100% alcohol solvent, and the same tendency was observed when the reactive polysiloxane was C2.

<硬化性組成物の調製>
実施例9において、保存安定性試験前および10日試験後の反応性ポリシロキサン組成物を用いて各々硬化性組成物を調製した。反応性ポリシロキサン組成物200質量部に、ラジカル重合開始剤である2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン3質量部を溶解させて、硬化性組成物を調製した。保存安定性試験前の反応性ポリシロキサン組成物(実施例9)を用いた硬化性組成物を(S1)、10日試験後の反応性ポリシロキサン組成物(実施例9)を用いた硬化性組成物を(S2)と名づけ、バーコーターを用いてガラス板に塗布し、約50℃で5分間加熱して溶剤を揮発させて約10μmの厚さの被膜を形成させた。その後、大気中、下記の条件により紫外線照射を行って硬化させたところ、(S1)、(S2)共に、1回の照射で表面のタックがなくなり、良好な硬化性を示した。
[紫外線照射条件]
ランプ:80W/cm高圧水銀ランプ
ランプ高さ:10cm
コンベアスピード:10m/min
<Preparation of curable composition>
In Example 9, curable compositions were prepared using the reactive polysiloxane compositions before the storage stability test and after the 10-day test, respectively. A curable composition was prepared by dissolving 3 parts by mass of 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one, which is a radical polymerization initiator, in 200 parts by mass of the reactive polysiloxane composition. The curable composition using the reactive polysiloxane composition (Example 9) before the storage stability test (S1) and the curable composition using the reactive polysiloxane composition (Example 9) after the 10-day test. The composition was named (S2), applied to a glass plate using a bar coater, and heated at about 50 ° C. for 5 minutes to volatilize the solvent to form a film having a thickness of about 10 μm. Then, when it was cured by irradiation with ultraviolet rays under the following conditions in the atmosphere, both (S1) and (S2) were free of surface tack with a single irradiation and exhibited good curability.
[UV irradiation conditions]
Lamp: 80 W / cm high-pressure mercury lamp Lamp height: 10 cm
Conveyor speed: 10m / min

本発明の反応性ポリシロキサンは反応性基を有するので硬化性組成物の少なくとも一部として用いることができ、硬化性に優れた硬化性組成物等を与えるものであるから、工業的に有用である、また、溶液の形態で長期保管ができることから、貯蔵、運搬、使用が簡便であり、工業材料として好適なものである。   Since the reactive polysiloxane of the present invention has a reactive group, it can be used as at least a part of a curable composition, and provides a curable composition having excellent curability. In addition, since it can be stored for a long time in the form of a solution, it is easy to store, transport and use, and is suitable as an industrial material.

Claims (5)

一般式(1)で表される反応性ポリシロキサンと、全溶剤量の1質量%以上のアルコール系溶剤を含む有機溶剤とからなる、保存安定性に優れた反応性ポリシロキサン組成物。
Figure 2011137050

〔式(1)中、R0はメタクリロイル基、アクリロイル基、オキセタニル基の中から選択される少なくとも一つを含む有機基であり、R0は同一であっても異なっても良く、R1は炭素数1〜10の中から選択される少なくとも一つを含む有機基であり、R2およびR3は炭素数1〜10のアルキル基、または炭素−炭素不飽和基を有する炭素数2〜10の有機基であり、R4は炭素数1〜10のアルキル基であり、R5は炭素数1〜6のアルキル基であり、wおよびzは正の数であり、a,xおよびyは0または正の数である。また、0≦a/w≦3、 0≦x/(a+w)≦2であり、0≦y/(a+w)≦2であり、 0.01≦z/(a+w+x+y)≦1である。〕
A reactive polysiloxane composition excellent in storage stability, comprising a reactive polysiloxane represented by the general formula (1) and an organic solvent containing an alcohol solvent of 1% by mass or more of the total solvent amount.
Figure 2011137050

In [Equation (1), R 0 is an organic group containing at least one selected methacryloyl group, an acryloyl group, from the oxetanyl group, R 0 may be the same or different, R 1 is It is an organic group containing at least one selected from 1 to 10 carbon atoms, and R 2 and R 3 are each an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a carbon number 2 to 10 having a carbon-carbon unsaturated group. R 4 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, R 5 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, w and z are positive numbers, and a, x and y are 0 or a positive number. Further, 0 ≦ a / w ≦ 3, 0 ≦ x / (a + w) ≦ 2, 0 ≦ y / (a + w) ≦ 2, and 0.01 ≦ z / (a + w + x + y) ≦ 1. ]
請求項1に記載の一般式(1)におけるR0が、下記一般式(2)または(3)の中から選択される有機基である、請求項1に記載の反応性ポリシロキサン組成物。
Figure 2011137050
〔一般式(2)において、R6は水素原子又はメチル基であり、R6は同一であっても異なっても良く、R7は炭素数1〜6のアルキレン基であり、R7は同一であっても異なっても良い。〕
Figure 2011137050
〔一般式(3)において、R8は水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基であり、R8は同一であっても異なっても良く、R9は炭素数1〜6のアルキレン基であり、R9は同一であっても異なっても良い。〕
The reactive polysiloxane composition according to claim 1, wherein R 0 in the general formula (1) according to claim 1 is an organic group selected from the following general formula (2) or (3).
Figure 2011137050
[In General Formula (2), R 6 is a hydrogen atom or a methyl group, R 6 may be the same or different, R 7 is an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and R 7 is the same. Or different. ]
Figure 2011137050
[In General Formula (3), R 8 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, R 8 may be the same or different, and R 9 is an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms. Yes, R 9 may be the same or different. ]
アルコール系溶剤が全溶剤量の2〜50質量%である、請求項1または2に記載の反応性ポリシロキサン組成物。
The reactive polysiloxane composition of Claim 1 or 2 whose alcohol solvent is 2-50 mass% of the total amount of solvents.
有機溶剤が、水と任意の比率で混和せず、水と分液操作で分離可能なものである非水溶性の溶剤を含む、請求項1〜3のいずれかに記載の反応性ポリシロキサン組成物。
The reactive polysiloxane composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the organic solvent contains a water-insoluble solvent that is immiscible with water at an arbitrary ratio and is separable from water by a liquid separation operation. object.
有機溶剤がプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)と、全溶剤量の2〜50質量%のアルコール系溶剤とを含む、請求項1〜4のいずれかに記載の反応性ポリシロキサン組成物。   The reactive polysiloxane composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the organic solvent comprises propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) and an alcohol solvent having a total solvent amount of 2 to 50% by mass.
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