JP2682256B2 - 熱硬化性組成物 - Google Patents
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D163/00—Coating compositions based on epoxy resins; Coating compositions based on derivatives of epoxy resins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J167/00—Adhesives based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Adhesives based on derivatives of such polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2666/00—Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
- C08L2666/02—Organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials
Description
潜在化カルボキシル化合物及びその製造方法に関するも
のである。さらに詳しくいえば、本発明は、良好な化学
性能、物理性能及び耐候性を有するとともに、特に貯蔵
安定性に優れ、例えば塗料、インク、接着剤、成形品な
どに好適な熱硬化性組成物、並びにこれを与えうる潜在
化カルボキシル化合物、及びこのものを効率よく製造す
る方法に関するものである。
と、該カルボキシル基と加熱により化学結合を形成しう
る反応性官能基、例えばエポキシ基、シラノール基、ア
ルコキシシラン基、ヒドロキシル基、アミノ基、イミノ
基、イソシアネート基、ブロック化イソシアネート基、
シクロカーボネート基、ビニルエーテル基、ビニルチオ
エーテル基、アミノメチロール基、アルキル化アミノメ
チロール基、アセタール基、ケタール基などを有する化
合物との組合せから成る熱硬化性組成物は公知である。
これら熱硬化性組成物は、得られる硬化物の化学性能、
物理性能、さらには耐候性などが優れていることから、
例えば塗料、インク、接着剤、あるいはプラスチック成
形品などの分野において広く利用されている。しかしな
がら、カルボキシル基と前記反応性官能基とは反応性が
高いため、カルボキシル基含有化合物と該反応性官能基
を含有する化合物とが共存する組成物においては、貯蔵
中にゲル化を起こしたり、可使時間が短くなるなどの問
題が生じる。このような問題を解決する方法として、例
えばカルボキシル基をt−ブチルエステルとしてブロッ
ク化し、加熱によりイソブテン脱離分解により遊離のカ
ルボキシル基に再生するといった方法が提案されている
(特開平1−104646号公報)。しかしながら、こ
の方法は、t−ブチル基の熱分解に170〜200℃程
度の高温を必要とし、昨今の省資源や省エネルギー化の
観点から、必ずしも十分に満足しうる方法とはいえな
い。
温度において、化学性能、物理性能、さらには耐候性な
どに優れる硬化物を与え、かつ良好な貯蔵安定性を有
し、一液型として利用可能な熱硬化性組成物及びこれを
提供するのに有用な潜在化カルボキシル化合物を得るこ
とを目的としてなされたものである。
する熱硬化性組成物を開発すべく鋭意研究を重ねた結
果、(A)特殊なビニルエーテル基、ビニルチオエーテ
ル基、あるいは酸素原子又はイオウ原子をヘテロ原子と
するビニル型二重結合を持つ複素環式基でブロック化さ
れたカルボキシル基2個以上を1分子中に有する化合
物、(B)該ブロック化されたカルボキシル基と加熱に
より化学結合を形成しうる反応性官能基2個以上を有す
る化合物を必須成分とし、及び場合により用いられる
(C)加熱硬化時に活性を示す熱潜在性酸触媒を含有し
て成る組成物、あるいは(D)1分子中に前記ブロック
化されたカルボキシル基1個以上と、このブロック化さ
れたカルボキシル基と加熱により化学結合を形成しうる
反応性官能基1個以上とを有する自己架橋型化合物を必
須成分とし、及び場合により用いられる前記(C)成分
を含有し、さらに場合により前記(A)成分及び/又は
(B)成分を含有して成る組成物により塗装するによ
り、その目的を達成しうることを見い出し、これらの知
見に基づいて本発明を完成するに至った。 すなわち、
本発明は、(A)1分子中に、一般式
原子又は炭素数1〜18の有機基、R4は炭素数1〜1
8の有機基であって、R3とR4はたがいに結合してY1
をヘテロ原子とする複素環を形成していてもよく、Y1
は酸素原子又はイオウ原子である)で表される官能基2
個以上を有する化合物、(B)1分子中に、前記官能基
と加熱により化学結合を形成しうる反応性官能基2個以
上を有する化合物、及び場合により用いられる(C)加
熱硬化時に活性を示す熱潜在性酸触媒を必須成分として
含有して成る熱硬化性組成物、(D)1分子中に、
(イ)一般式
素原子又は炭素数1〜18の有機基、R8は炭素数1〜
18の有機基であって、R7とR8は互いに結合してY2
をヘテロ原子とする複素環を形成していてもよく、Y2
は酸素原子又はイオウ原子である。)で表される官能基
1個以上と、(ロ)該官能基と加熱により化学結合を形
成しうる反応性官能基1個以上とを有する自己架橋型化
合物を必須成分とし、及び場合により用いられる(C)
加熱硬化時に活性を示す熱潜在性酸触媒を含有し、さら
に場合により(A)成分及び/又は(B)1分子中に、
前記一般式[2]で表される官能基又は前記一般式
[1]で表される官能基あるいはその両方と加熱により
化学結合を形成しうる反応性官能基2個以上を有する化
合物を含有して成る熱硬化性組成物を提供するものであ
る。
明組成物において、(A)成分として用いられる化合物
は、一般式
記と同じ意味をもつ)で表される官能基2個以上、好ま
しくは2〜50個を1分子中に有する化合物であって、
前記一般式[1]で表される官能基は、カルボキシル基
と、一般式
記と同じ意味をもつ)で表されるビニルエーテル化合
物、ビニルチオエーテル化合物、あるいは酸素原子又は
イオウ原子をヘテロ原子とするビニル型二重結合をもつ
複素環式化合物との反応により、容易に形成させること
ができる。
R1、R2及びR3は、それぞれ水素原子又は炭素数1〜
18のアルキル基、アリール基、アルカリール基などの
有機基、R4は炭素数1〜18のアルキル基、アリール
基、アルカリール基などの有機基であって、これらの有
機基は適当な置換基を有していてもよく、また、R3と
R4は、たがいに結合してY1をヘテロ原子とする置換基
を有しない又は有する複素環を形成していてもよい。
例としては、メチルビニルエーテル、エチルビニルエー
テル、イソプロピルビニルエーテル、n−プロピルビニ
ルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、イソブチルビ
ニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、シ
クロヘキシルビニルエーテルなどの脂肪族ビニルエーテ
ル化合物及びこれらに対応する脂肪族ビニルチオエーテ
ル化合物、さらには2,3−ジヒドロフラン、3,4−ジ
ヒドロフラン、2,3−ジヒドロ−2H−ピラン、3,4
−ジヒドロ−2H−ピラン、3,4−ジヒドロ−2−メ
トキシ−2H−ピラン、3,4−ジヒドロ−4,4−ジメ
チル−2H−ピラン−2−オン、3,4−ジヒドロ−2
−エトキシ−2H−ピラン、3,4−ジヒドロ−2H−
ピラン−2−カルボン酸ナトリウムなどの環状ビニルエ
ーテル化合物及びこれらに対応する環状ビニルチオエー
テル化合物などが挙げられる。
以上、好ましくは2〜50個のカルボキシル基を有する
化合物と、前記一般式[4]で表される化合物との反応
により得ることができる。1分子中に2個以上のカルボ
キシル基を有する化合物としては、例えばコハク酸、ア
ジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカメチレンジ
カルボン酸などの炭素数2〜22の脂肪族ポリカルボン
酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリ
ット酸、ピロメリット酸などの芳香族ポリカルボン酸、
テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸などの脂
環式ポリカルボン酸、及び1分子中にカルボキシル基2
個以上を有するポリエステル樹脂、アクリル樹脂、マレ
イン化ポリブタジエン樹脂などが挙げられる。
シル基を有する化合物は、例えば(1)1分子当たりヒ
ドロキシル基2個以上、好ましくは2〜50個を有する
ポリオールと酸無水物とをハーフエステル化させる、
(2)1分子当たりイソシアネート基2個以上、好まし
くは2〜50個を有するポリイソシアネート化合物とヒ
ドロキシカルボン酸又はアミノ酸とを付加させる、
(3)カルボキシル基含有α,β−不飽和単量体を単独
重合又は他のα,β−不飽和単量体と共重合させる、
(4)カルボキシル基末端のポリエステル樹脂を合成す
る、などの方法により得られる。
上を有するポリオールとしては、例えばエチレングリコ
ール、1,2−及び1,3−プロピレングリコール、
1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、
2,3−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、
ジエチレングリコール、ペンタンジオール、ジメチルブ
タンジオール、水添ビスフェノールA、グリセリン、ソ
ルビトール、ネオペンチグリコール、1,8−オクタン
ジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、2−
メチル−1,3−プロパンジオール、1,2,6−ヘキ
サントリオール、1,2,4−ブタントリオール、トリ
メチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエ
リスリトール、キニトール、マニトール、トリスヒドロ
キシエチルイソシアヌレート、ジペンタエリスリトール
などの多価アルコール類;これらの多価アルコール類と
γ−ブチロラクトンやε−カプロラクトンなどのラクト
ン化合物との開環付加体;該多価アルコール類と、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、ヘキサメチレンイジイソシアネート、イソホロン
ジイソシアネートなどのイソシアネート化合物とのアル
コール過剰下での付加体;該多価アルコール類とエチレ
ングリコールジビニルエーテル、ポリエチレングリコー
ルジビニルエーテル、ブタンジオールジビニルエーテ
ル、ペンタンジオールジビニルエーテル、ヘキサンジオ
ールジビニルエーテル、1,4−シクロヘキサンジメタ
ノールジビニルエーテルなどのビニルエーテル化合物と
のアルコール過剰下での付加体;及び該多価アルコール
類とアルコキシシリコーン化合物、例えばKR−21
3、KR−217、KR−9218[いずれも信越化学
工業(株)製、商品名]などとのアルコール過剰下での
縮合体などを挙げることができる。
無水物としては、例えばコハク酸、グルタル酸、アジピ
ン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカメチレンジカル
ボン酸、フタル酸、マレイン酸、トリメリット酸、ピロ
メリット酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタ
ル酸などの多価カルボン酸の酸無水物体を挙げることが
できる。
以上を有するポリイソシアネート化合物としては、例え
ば、p−フェニレンジイソシアネート、ビフェニルジイ
ソシアネート、トリレンジイソシアネート、3,3'−ジ
メチル−4,4'−ビフェニレンジイソシアネート、1,
4−テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレン
ジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサン−
1,6−ジイソシアネート、メチレンビス(フェニルイ
ソシアネート)、リジンメチルエステルジイソシアネー
ト、ビス(イソシアネートエチル)フマレート、イソホ
ロンジイソシアネート、メチルシクロヘキシルジイソシ
アネート、2−イソシアネートエチル−2,6−ジイソ
シアネートヘキサノエート及びこれらのビュレット体、
イソシアヌレート体などを挙げることができる。
えば乳酸、クエン酸、ヒドロキシピバリン酸、12−ヒ
ドロキシステアリン酸、リンゴ酸などを挙げることがで
き、アミノ酸としては、例えば、DL−アラニン、L−
グルタミン酸、グリシン、L−テアニン、グリシルグリ
シン、γ−アミノカプロン酸、L−アスパラギン酸、L
−チトルリン、L−アルギニン、L−ロイシン、L−セ
リンなどを挙げることができる。
飽和単量体としては、例えば、アクリル酸、メタクリル
酸、イタコン酸、メサコン酸、マレイン酸、フマル酸な
どを挙げることができ、他のα,β−不飽和単量体とし
ては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル
(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレ
ート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル
(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレー
ト、sec−ブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキ
シル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メ
タ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、
スチレン、α−メチルスチレン、p−ビニルトルエン、
アクリロニトリルなどを挙げることができる。また、カ
ルボキシル基末端のポリエステル樹脂は、多価アルコー
ルに対して多塩基酸過剰下での通常のポリエステル樹脂
の合成法に従い、容易に形成させることができる。
キシル基2個以上を有する化合物と前記一般式[4]で
表される化合物との反応は、通常酸性触媒の存在下、室
温ないし100℃の範囲の温度において行われる。本発
明組成物においては、この(A)成分の化合物は1種用
いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
用いられる化合物としては、前記(A)成分の化合物に
おける一般式[1]で表されるブロック化官能基が加熱
により遊離カルボキシル基に再生した際、これと反応し
て化学結合を形成しうる反応性官能基2個以上、好まし
くは2〜50個を1分子中に有するものが使用される。
該反応性官能基については前記性質を有するものであれ
ばよく、特に制限はないが、例えばエポキシ基、シラノ
ール基、アルコキシシラン基、ヒドロキシル基、アミノ
基、イミノ基、イソシアネート基、ブロック化イソシア
ネート基、シクロカーボネート基、ビニルエーテル基、
ビニルチオエーテル基、アミノメチロール基、アルキル
化アミノメチロール基、アセタール基、ケタール基など
が好ましく挙げられる。これらの反応性官能基は1種含
まれていてもよいし、2種以上が含まれていてもよい。
しては、ビスフェノール型エポキシ樹脂、脂環式エポキ
シ樹脂、グリシジル(メタ)アクリレートや3,4−エ
ポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレートなど
の単独重合体又は共重合体、ポリカルボン酸あるいはポ
リオールとエピクロルヒドリンとの反応により得られる
ポリグリシジル化合物などのエポキシ基含有化合物;一
般式
ルキル基又はアリール基、nは0、1又は2である)で
表される化合物の縮合体、アクリロイルオキシプロピル
トリメトキシシラン、メタクリロイルオキシプロピルト
リメトキシシラン、メタクリロイルオキシプロピルトリ
−n−ブトキシシランなどのα,β−不飽和シラン化合
物の単独重合体又は共重合体、及びこれらの化合物の加
水分解生成物などのシラノール基やアルコキシシラン基
含有化合物;脂肪族ポリオール類、フェノール類、ポリ
アルキレンオキシグリコール類、2−ヒドロキシ(メ
タ)アクリレートや2−ヒドロキシプロピル(メタ)ア
クリレートなどのα,β−不飽和化合物の単独重合体又
は共重合体、及びこれらのポリオール類のε−カプロラ
クトン付加物などのヒドロキシル基含有化合物;脂肪
族、芳香族のジアミノ化合物やポリアミノ化合物及び前
記ポリオールのシアノエチル化反応生成物を還元して得
られるポリアミノ化合物などのアミノ基含有化合物;脂
肪族、芳香族ポリイミノ化合物などのイミノ基含有化合
物;p−フェニレンジイソシアネート、ビフェニルジイ
ソシアネート、トリレンジイソシアネート、3,3'−ジ
メチル−4,4'−ビフェニレンジイソシアネート、1,
4−テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレン
ジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサン−
1,6−ジイソシアネート、メチレンビス(フェニルイ
ソシアネート)、リジンメチルエステルジイソシアネー
ト、ビス(イソシアネートエチル)フマレート、イソホ
ロンジイソシアネート、メチルシクロヘキシルジイソシ
アネート、2−イソシアネートエチル−2,6−ジイソ
シアネートヘキサノエート及びこれらのビュレット体や
イソシアヌレート体、さらにはこれらのイソシアネート
類と前記ポリオールとのアダクト化合物などのイソシア
ネート基含有化合物;前記イソシアネート基含有化合物
のフェノール類、ラクタム類、活性メチレン類、アルコ
ール類、酸アミド類、イミド類、アミン類、イミダゾー
ル類、尿素類、イミン類、オキシム類によるブロック体
などのブロック化イソシアネート基含有化合物;3−
(メタ)アクリロイルオキシプロピレンカーボネートの
単独重合体又は共重合体、前記エポキシ基含有化合物と
二酸化炭素との反応により得られる多価シクロカーボネ
ート基含有化合物などのシクロカーボネート基含有化合
物;前記多価ヒドロキシル基含有化合物とハロゲン化ア
ルキルビニルエーテル類との反応によって得られる多価
ビニルエーテル化合物、ヒドロキシアルキルビニルエー
テル類と多価カルボキシル基含有化合物や前記ポリイソ
シアネート化合物との反応により得られるポリビニルエ
ーテル化合物、ビニルオキシアルキル(メタ)アクリレ
ート類とα,β−不飽和化合物との共重合体などのビニ
ルエーテル化合物、及びこれらに対応するビニルチオエ
ーテル化合物などのビニルエーテル基やビニルチオエー
テル基含有化合物;メラミンホルムアルデヒド樹脂、グ
リコルリルホルムアルデヒド樹脂、尿素ホルムアルデヒ
ド樹脂、アミノメチロール基やアルキル化アミノメチロ
ール基含有α,β−不飽和化合物の単独重合体又は共重
合体などのアミノメチロール基やアルキル化アミノメチ
ロール基含有化合物;多価ケトン、多価アルデヒド化合
物、前記多価ビニルエーテル化合物などとアルコール類
やオルソ酸エステル類との反応によって得られる多価ア
セタール化合物、及びこれらとポリオール化合物との縮
合体、さらには前記ビニルオキシアルキル(メタ)アク
リレートとアルコール類やオルソ酸エステルとの付加物
の単独重合体又は共重合体などのアセタール基やケター
ル基含有化合物などが挙げられる。
合物として、1種の反応性官能基を有する前記化合物の
他に、反応性官能基2種以上を有する化合物を用いても
よいし、また該(B)成分は2種以上を組み合わせて用
いてもよい。ただし、この際、それぞれの官能基がたが
いに活性である組合せは貯蔵安定性が損なわれ好ましく
ない。このような好ましくない組合せとしては、例えば
エポキシ基、イソシアネート基、ビニルエーテル基、ビ
ニルチオエーテル基、シクロカーボネート基及びシラノ
ール基の中から選ばれる官能基とアミノ基又はイミノ基
との組合せ、イソシアネート基又はビニルエーテル基と
ヒドロキシル基との組合せなどが挙げられる。本発明組
成物は、前記(A)成分の化合物と(B)成分の化合物
とを含有するものであってもよいし、(D)1分子中
に、(イ)一般式
記と同じ意味をもつ)で表される官能基1個以上、好ま
しくは2〜50個と、(ロ)該官能基と加熱により化学
結合を形成しうる反応性官能基1個以上、好ましくは2
〜50個とを有する自己架橋型化合物を含有するもので
あってもよい。さらに、この(D)成分の化合物と前記
(A)成分の化合物及び/又は(B)成分の化合物とを
含有するものであってもよい。この場合、該(B)成分
の反応性官能基は、前記一般式[2]で表される官能基
及び/又は一般式[1]で表される官能基と加熱により
化学結合を形成する。
式[2]で表される官能基としては、前記(A)成分に
おける官能基、すなわち一般式[1]で表される官能基
の説明において例示したものと同じものを挙げることが
できる。また、(ロ)反応性官能基としては、前記
(B)成分の化合物における反応性官能基として例示し
たものと同じものを挙げることができる。
ルボキシル基1個以上、好ましくは2〜50個と該反応
性官能基1個以上、好ましくは2〜50個とを有する化
合物を出発原料とし、前記(A)成分の化合物の製法で
説明したのと同様な方法で製造することができるし、あ
るいは前記一般式[2]で表される官能基を有する不飽
和化合物と前記の反応性官能基を有する不飽和化合物と
を共重合させることによっても製造することができる。
該(D)成分の化合物は、前記一般式[2]で表される
官能基とともに、該反応性官能基を2種以上含有するも
のであってもよいが、この場合、前記(B)成分の化合
物と同様に、それぞれの官能基がたがいに活性である組
合せは貯蔵安定性が損なわれ、好ましくない。
(A)成分及び/又は(B)成分、あるいは(D)成分
及び場合により用いられる(A)成分及び/又は(B)
成分の中から選ばれた少なくとも1つがα,β−不飽和
化合物の重合体又はポリエステル樹脂であることが好ま
しく、また、該組成物中の前記一般式[1]あるいは
[2]で表される官能基と、これと加熱により化学結合
を形成しうる反応性官能基とが当量比0.2:1.0ない
し1.0:0.2の割合になるように各成分を含有させる
ことが望ましい。
式[1]、[2]及び[3]で表される官能基は加熱下
において、遊離カルボキシル基を再生し、(B)成分、
(D)成分の反応性官能基と化学結合を形成するもので
あるが、この反応の他に分子内分極構造に基づく、いわ
ゆる活性エステルとして(B)成分あるいは(D)成分
の反応性官能基に付加反応を起こし得る。この際には、
架橋反応時に脱離反応を伴わないため、揮発性有機物質
の排出低減にも貢献することができる。
合により該組成物の長期にわたる貯蔵安定性を良好に保
ち、かつ低温にて短時間で硬化する際、硬化反応を促進
し、硬化物に良好な化学性能及び物理性能を付与する目
的で、(C)成分として加熱硬化時に活性を示す熱潜在
性酸触媒を含有させることができる。この熱潜在性酸触
媒は、60℃以上の温度において、酸触媒活性を示す化
合物が望ましい。この熱潜在性酸触媒が60℃未満の温
度で酸触媒活性を示す場合、得られる組成物は貯蔵中に
増粘したり、ゲル化するなど、好ましくない事態を招来
するおそれがある。該(C)成分の熱潜在性酸触媒とし
ては、プロトン酸をルイス塩基で中和した化合物、ルイ
ス酸をルイス塩基で中和した化合物、ルイス酸とトリア
ルキルホスフェートの混合物、スルホン酸エステル類、
リン酸エステル類、及びオニウム化合物類が好ましく挙
げられる。
物としては、例えばハロゲノカルボン酸類、スルホン酸
類、硫酸モノエステル類、リン酸モノ及びジエステル
類、ポリリン酸エステル類、ホウ酸モノ及びジエステル
類などを、アンモニア、モノエチルアミン、トリエチル
アミン、ピリジン、ピペリジン、アニリン、モルホリ
ン、シクロヘキシルアミン、n−ブチルアミン、モノエ
チノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノール
アミンなどの各種アミン若しくはトリアルキルホスフィ
ン、トリアリールホスフィン、トリアルキルホスファイ
ト、トリアリールホスファイトで中和した化合物、さら
には、酸−塩基ブロック化触媒として市販されているネ
イキュア2500X、X−47−110、3525、5
225(商品名、キングインダストリー社製)などが挙
げられる。また、ルイス酸をルイス塩基で中和した化合
物としては、例えばBF3、FeCl3、SnCl4、A
lCl3、ZnCl2などのルイス酸を前記のルイス塩基
で中和した化合物が挙げられる。あるいは上記ルイス酸
とトリアルキルホスフェートとの混合物も挙げられる。
該スルホン酸エステル類としては、例えば一般式
基、ナフチル基、置換ナフチル基又はアルキル基、R16
は一級炭素又は二級炭素を介してスルホニルオキシ基と
結合している炭素数3〜18のアルキル基、アルケニル
基、アリール基、アルカリール基、アルカノール基、飽
和若しくは不飽和のシクロアルキル又はヒドロキシシク
ロアルキル基である)で表される化合物、具体的にはメ
タンスルホン酸、エタンスルホン酸、ベンゼンスルホン
酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン
酸、ノニルナフタレンスルホン酸などのスルホン酸類
と、n−プロパノール、n−ブタノール、n−ヘキサノ
ール、n−オクタノールなどの第一級アルコール類又は
イソプロパノール、2−ブタノール、2−ヘキサノー
ル、2−オクタノール、シクロヘキサノールなどの第二
級アルコール類とのエステル化物、さらには前記スルホ
ン酸類とオキシラン基含有化合物との反応により得られ
るβ−ヒドロキシアルキルスルホン酸エステル類などが
挙げられる。該リン酸エステル類としては、例えば一般
式
基、シクロアルキル基又はアリール基、mは1又は2で
ある)で表される化合物が挙げられ、より具体的には、
n−プロパノール、n−ブタノール、n−ヘキサノー
ル、n−オクタノール、2−エチルヘキサノールといっ
た第一級アルコール類、及びイソプロパノール、2−ブ
タノール、2−ヘキサノール、2−オクタノール、シク
ロヘキサノールといった第二級アルコール類のリン酸モ
ノエステル類あるいはリン酸ジエステル類が挙げられ
る。
ル基、アリール基、アルカリール基、アルカノール基又
はシクロアルキル基であって、2個のR18はたがいに結
合してN、P、O又はSをヘテロ原子とする複素環を形
成していてもよく、R19は水素原子、炭素数1〜12の
アルキル基、アルケニル基、アリール基、アルカリール
基、X-はSbF6 -、AsF6 -、PF6 -又はBF4 -であ
る)で表される化合物などが挙げられる。
熱潜在性酸触媒は1種用いてもよいし、2種以上を組み
合わせて用いてもよく、またその配合量は(A)成分と
(B)成分、あるいは(D)成分と場合により用いられ
る(A)成分及び/又は(B)成分との総固形分量10
0重量部当たり、通常0.01〜10重量部の範囲で選
ばれる。
度及び時間については、前記一般式[1]又は[2]で
表されるブロック化官能基から、遊離カルボキシル基を
再生する温度、反応性官能基の種類、熱潜在性酸触媒の
種類などにより異なるが、通常50〜200℃の範囲の
温度で、2分ないし1時間程度加熱することにより、硬
化が完了する。
で、あるいは必要に応じ、着色顔料、フィラー、溶剤、
紫外線吸収剤、酸化防止剤などを配合して、塗料、イン
ク、接着剤、成形品などに用いることができる。本発明
の熱硬化性組成物に好適に用いられる潜在化カルボキシ
ル化合物は、1分子当たりカルボキシル基2個以上、好
ましくは2〜50個を有し、かつ酸当量1000g/m
ol以下及び数平均分子量4000以下、好ましくは2
000以下のポリカルボキシル化合物と、一般式
前記と同じ意味をもつ)で表されるビニルエーテル化合
物、ビニルチオエーテル化合物、あるいは酸素原子又は
イオウ原子をヘテロ原子とするビニル型二重結合をもつ
複素環式化合物などの環状ビニルエーテル化合物とを、
酸性触媒の存在下、好ましくは室温ないし100℃の温
度で付加させ、該カルボキシル基を一般式
前記と同じ意味をもつ)で表されるブロック化カルボキ
シル基に変性させることにより、容易に製造することが
できる。前記潜在化カルボキシル化合物の原料となるポ
リカルボキシル化合物において、1分子当たりのカルボ
キシル基の数が2個未満の場合や酸当量が1000g/
molを超える場合は、最終目的の熱硬化性組成物が硬化
不十分となるおそれがあるし、数平均分子量が4000
を超える場合は、該熱硬化性組成物が高粘度となり、作
業性が低下する傾向がみられる。
分子当たりヒドロキシル基2個以上、好ましくは2〜5
0個を有するポリオールと酸無水物とをハーフエステル
化させる、(2)1分子当たりイソシアネート基2個以
上、好ましくは2〜50個を有するポリイソシアネート
化合物とヒドロキシカルボン酸又はアミノ酸とを付加さ
せる、(3)カルボキシル基含有α,β−不飽和単量体
を単独重合又は他のα,β−不飽和単量体と共重合させ
る、(4)カルボキシル基末端のポリエステル樹脂を合
成する、などの方法により得られる。これらの方法にお
いて用いられる各原料の具体例としては、前記熱硬化性
組成物における(A)成分の原料であるカルボキシル基
2個以上を有する化合物の製造において、原料として例
示したものを挙げることができる。
ルエーテル化合物、ビニルチオエーテル化合物、あるい
は酸素原子又はイオウ原子をヘテロ原子とするビニル型
二重結合をもつ複素環式化合物などの環状ビニルエーテ
ル化合物としては、前記熱硬化性組成物において、
(A)成分の製造に用いられる一般式[4]で表される
化合物の説明で例示したものを挙げることができる。該
潜在化カルボキシル化合物は、本発明の熱硬化性組成物
における前記(A)成分として好適に用いられる。
説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定さ
れるものではない。なお、塗膜性能は次のようにして求
めた。
℃で48時間放置後、塗膜の異常を目視にて判定した。 (2)耐酸性−2 40wt%硫酸2mlを試験片上にスポット状に乗せ、60
℃で30分間加熱後、塗膜の異常を目視にて判定した。 (3)耐酸性−3 試験片を0.1規定硫酸中に浸漬し、60℃で24時間
保ったのち、塗膜の異常を目視にて判定した。
13.3 B法]を用い、半径6.35mmの撃ち型に試験
片をはさみ、500gのおもりを40cmの高さから落下
させた際の塗膜の損傷を目視にて判定した。 (5)耐候性 サンシャインウェザーメーター[JIS B-7753]
を用いて1000時間又は3000時間曝露後、塗膜の
60度鏡面光沢度値[JIS K-5400(1979)
6.7 60度鏡面光沢度]を測定し、塗膜の異常を目視
にて判定又は未曝露時の光沢度値と比較した。 (6)ヌープ硬度 (株)島津製作所製のM型微小硬度計にて20℃で測定し
た。数値の大きいほど硬いことを示す。
に、それぞれ第1表の組成の混合物を仕込み、50℃を
保ちながら撹拌した。混合物の酸価が30以下となった
ところで反応を終了し、放冷後分液ロートに生成物を移
した。得られた生成物は、分液ロート中で10wt%炭酸
水素ナトリウム水溶液100重量部でアルカリ洗浄後、
洗浄液のpHが7以下になるまで200重量部の脱イオン
水で水洗を繰り返した。その後、有機層中にモレキュラ
ーシーブ4A1/16[和光純薬(株)製]を加え、室温
で3日間乾燥することによって、それぞれ第1表記載の
有効分含有量を有するα,β−不飽和化合物A−1
(a)〜A−3(a)を得た。
フィーにより求めた。
口フラスコに、それぞれ第2表記載の量の初期仕込み溶
剤(キシレン)を仕込み、撹拌下で加熱し、80℃を保
った。次に80℃の温度で、第2表記載の組成の単量体
及び重合開始剤混合物(滴下成分)を2時間かけて滴下
ロートより等速滴下した。滴下終了後、80℃の温度を
1時間保ち、第2表記載の組成の重合開始剤溶液(追加
触媒)を添加し、さらに80℃の温度を4時間保ったと
ころで反応を終了することによって、それぞれ第2表記
載の特性を有する化合物A−1〜A−3を得た。
計による]
口フラスコに下記成分を仕込み、撹拌下で加熱し120
℃に昇温した。 ペンタエリスリトール 136.0重量部 メチルイソブチルケトン 538.7重量部 次いで、120℃を保ちながらメチルヘキサヒドロフタ
ル酸無水物672.0重量部を2時間かけて滴下し、混
合物の酸価(ピリジン/水重量比=9/1混合液で約5
0重量倍に希釈し、90℃で30分間加熱処理した溶液
を水酸化カリウム標準溶液で滴定)が、170以下にな
るまで加熱撹拌を継続することによって、4官能ポリカ
ルボン酸化合物溶液を得た。
て、前記と同様のフラスコ中に下記組成の混合物を仕込
み、50℃を保ちながら撹拌した。 前記(1)のポリカルボン酸化合物溶液 336.7重量部 イソブチルビニルエーテル 120.2重量部 35wt%塩酸 0.2重量部 メチルイソブチルケトン 46.3重量部 混合物の酸価が12以下となったところで反応を終了
し、放冷後分液ロートに生成物を移した。得られた生成
物は、分液ロート中で10wt%炭酸ナトリウム水溶液1
00重量部でアルカリ洗浄後、洗浄液のpHが7以下にな
るまで300重量部の脱イオン水で水洗を繰り返した。
その後、有機層中にモレキュラーシーブ4A1/16を
加え、室温で3日間乾燥することによって、不揮発分6
0wt%、ガードナー粘度E−F(25℃)の化合物A−
4溶液を得た。
つ口フラスコに、それぞれ初期仕込み溶剤(キシレン)
40.0重量部を仕込み、撹拌下で加熱し、100℃を
保った。次に100℃の温度で、第3表記載の組成の単
量体及び重合開始剤混合物(滴下成分)を2時間かけて
滴下ロートより等速滴下した。滴下終了後、100℃の
温度を1時間保ち、第3表記載の組成の重合開始剤溶液
(追加触媒)を添加し、さらに100℃の温度を2時間
保ったところで反応を終了し、それぞれ第3表記載の特
性を有する化合物B−1〜B−6を得た。
キシシラン MZ−11:ケミタイトMZ−11、日本触媒化学工業
(株)製、2−(1−アジリジニル)エチルメタクリレー
ト MAGME:MAGME100、三井サイアナミド(株)
製、メチルアクリルアミドグリコレートメチルエーテル IEM:イソシアネートエチルメタクリレート PMA:次の方法により得られるビニルエーテル基含有
メタクリレート 栓付きフラスコ中で2−ヒドロキシエチルメタクリレー
ト130重量部、3,4−ジヒドロ−2H−イル−メチ
ル−3,4−ジヒドロ−2H−ピラン−2−カルボキシ
レート224重量部及びドデシルベンゼンスルホン酸
0.3重量部を室温で24時間撹拌することにより得ら
れる。 BMA:n−ブチルメタクリレート MMA:メチルメタクリレート EHA:2−エチルヘキシルアクリレート AIBN:2,2'−アゾビスイソブチロニトリル 2)不揮発分:50℃、0.1mmHgで3時間乾燥 ガードナー粘度(25℃):JIS K-5400(19
79)4.2.2 あわ粘度計による。
つ口フラスコにオルトギ酸メチル206.0重量部及び
三フッ化ホウ素ジエチルエーテル0.3重量部を仕込
み、撹拌下で氷冷してフラスコ内混合物を0〜5℃に保
った。次に5℃以下の温度でブチルビニルエーテル8
7.7重量部を2時間かけて滴下ロートより等速滴下し
た。滴下終了後、5℃以下の温度を1時間保ち、ナトリ
ウムメチラートの30wt%メタノール溶液0.4重量部
を添加して反応を終了した。得られた生成物は、75〜
80℃(4mmHg)で蒸留することによって、有効分98
wt%のアセタール化物を得た。次に、温度計、ディーン
スタークトラップを挿入した還流冷却器、撹拌機、滴下
ロートを備えた4つ口フラスコに、得られた精製アセタ
ール化物618重量部、トリメチロールプロパン134
重量部及びp−トルエンスルホン酸4重量部を仕込み、
撹拌下で加熱し90℃を保った。反応の進行とともに脱
メタノール反応が生じ、96重量部のメタノールが回収
されたところで反応を終了し、化合物B−7を得た。
つ口フラスコに、それぞれ第4表記載の量の初期仕込み
溶剤(キシレン)を仕込み、撹拌下で加熱し、80℃を
保った。次に80℃の温度で、第4表記載の組成の単量
体及び重合開始剤混合物(滴下成分)を2時間かけて滴
下ロートより等速滴下した。滴下終了後、80℃の温度
を1時間保ち、第4表記載の組成の重合開始剤溶液(追
加触媒)を添加し、さらに80℃の温度を4時間保った
ところで反応を終了し、それぞれ第4表記載の特性を有
する化合物D−1及びD−2を得た。
第2表の脚注と同様である。
口フラスコに2−プロパノール315重量部を入れて氷
冷し、そこへカリウム−t−ブトキシド44.9重量部
を加えて溶解したのち、ジエチルエーテル300重量部
に溶かした塩化p−トルエンスルホニル53.4重量部
を30分間かけて滴下した。滴下後1時間で氷浴をはず
し、さらに1時間反応させた。反応終了後、反応混合物
を水300重量部で3回洗浄したのち、モレキュラーシ
ーブ4A1/16[和光純薬(株)製]を加え脱水乾燥処
理を施し溶媒をエバポレーターにて留去することにより
p−トルエンスルホン酸(1−メチルエチル)40重量
部(収率67%)を得た。得られた熱潜在性酸触媒はキ
シレン238重量部にて溶解しp−トルエンスルホン酸
換算で10重量%に希釈した。
ールの代わりに2−オクタノールを用い、製造例16に
ついては製造例14における塩化p−トルエンスルホニ
ルの代わりに塩化ドデシルベンゼンスルホニルを用いた
以外は、製造例14と同様な操作を行うことによって、
製造例15ではp−トルエンスルホン酸(1−メチルヘ
プチル)を収率72%で、また製造例16ではドデシル
ベンゼンスルホン酸(1−メチルエチル)を収率83%
で得た。得られた熱潜在性酸触媒は、製造例14と同様
にそれぞれp−トルエンスルホン酸及びドデシルベンゼ
ンスルホン酸換算で10重量%となるようにキシレンに
て希釈した。
にトリメチロールプロパン134.0重量部、ヘキサヒ
ドロ無水フタル酸462.0重量部、メチルイソブチル
ケトン149.0重量部を仕込み、撹拌しながら加熱し
還流温度を6時間保った。この後混合物の酸価(ピリジ
ン/水重量比=9/1混合液で約50倍に希釈し、90
℃で30分間加熱処理した溶液を水酸化カリウム標準溶
液で滴定)が226以下になるまで加熱撹拌を継続する
ことによって、ポリカルボキシル化合物溶液を得た。
用いて、前記と同様のフラスコに下記組成の混合物を仕
込み、室温で撹拌した。 前記のポリカルボキシル化合物溶液 248.3重量部 エチルビニルエーテル 108.0重量部 リン酸モノオクチル 0.6重量部 キシレン 76.4重量部 混合物の酸価が3以下となったところで反応を終了した
のち、キョーワード500[協和化学工業(株)製、合成
酸吸着剤]10重量部を添加し、室温で48時間撹拌
し、ろ別後、ろ液をエバポレーターにて36.0重量部
の溶剤を留去することによって、有効分50wt%、ガー
ドナー粘度[JISK-5400(1979)4.2.2
あわ粘度計による]F−Gの潜在化カルボキシル化合物
溶液[1]を得た。
合物を仕込み、それぞれ実施例1(1)と同様の操作を
行い、混合物の酸価が実施例2では170、実施例3で
は117、実施例4では145になるまで加熱撹拌を継
続することによって、それぞれポリカルボキシル化合物
溶液を得た。(2)潜在化カルボキシル化合物の製造 第6表に示す組成の混合物を用いて、実施例1(2)
と同様の操作を行うことによって、それぞれ第6表記載
の特性を有する潜在化カルボキシル化合物溶液[2]〜
[4]を得た。
ル、水酸基価579、商品名 2)キング社製、ポリエステルジオール、不揮発分96
wt%、水酸基価235、商品名 3)キング社製、ウレタンジオール、不揮発分97.5w
t%、水酸基価350、商品名
却器、撹拌機を備えた4つ口フラスコに、シリコーンK
R−213[信越化学工業(株)製、メトキシシリコーン
化合物、メトキシ基当量160]480.0重量部、ネ
オペンチルグリコール312.0重量部、p−トルエン
スルホン酸0.8重量部を仕込み、撹拌しながら加熱し
160℃の温度を保った。反応開始後、140℃以上の
温度で脱メタノール反応が進行し、96重量部のメタノ
ールが得られるまで反応を継続した。次いで、ディーン
スタークトラップをはずし、フラスコ内にヘキサヒドロ
無水フタル酸462.0重量部及びメチルイソブチルケ
トン288.7重量部を加え、実施例1(1)と同様の
操作を行い、混合物の酸価が117以下になるまで加熱
撹拌を継続することによってポリカルボキシル化合物溶
液を得た。
ったのち、43重量部の溶剤をエバポレーターにて留去
することによって、有効分50wt%、ガードナー粘度J
−Kの潜在化カルボキシル化合物溶液[5]を得た。 実施例5(1)のポリカルボキシル化合物溶液 479.6重量部 n−プロピルビニルエーテル 129.0重量部 リン酸モノオクチル 1.2重量部 キシレン 200.6重量部
[日本ポリウレタン工業(株)製、ヘキサメチレンジイソ
シアネートの三量体、イソシアネート含有量21wt%、
商品名]200.0重量部、12−ヒドロキシステアリ
ン酸300.0重量部、酢酸ブチル125.0重量部を仕
込み、撹拌しながら加熱し100℃の温度を保った。混
合物中のイソシアネート含有量が0.1wt%以下となっ
たところで反応を終了しポリカルボキシル化合物溶液を
得た。
ったのち、43重量部の溶剤をエバポレーターにて留去
することによって、有効分50wt%、ガードナー粘度L
−Mの潜在化カルボキシル化合物溶液[6]を得た。 実施例6(1)のポリカルボキシル化合物溶液 625.0重量部 n−プロピルビニルエーテル 129.0重量部 リン酸モノオクチル 1.5重量部 キシレン 287.5重量部
(前出)200.0重量部、グリシン75.1重量部、N−
メチルピロリドン68.8重量部を仕込み、実施例6
(1)と同様の操作を行うことによってポリカルボキシ
ル化合物溶液を得た。(2)潜在化カルボキシル化合物の製造 下記組成の混合物を実施例1(2)と同様の操作を行
ったのち、42重量部の溶剤をエバポレーターにて留去
することによって、有効分50wt%、ガードナー粘度S
−Tの潜在化カルボキシル化合物溶液[7]を得た。 実施例7(1)のポリカルボキシル化合物溶液 343.9重量部 3,4−ジヒドロ−2H−ピラン 126.0重量部 リン酸モノオクチル 0.8重量部 メチルイソブチルケトン 121.5重量部
重量部、3,4−ジヒドロ−2H−ピラン100.9重量
部、ヒドロキノンモノメチルエーテル0.2重量部、3
5wt%塩酸0.1重量部を仕込み、50℃を保ちながら
撹拌した。混合物の酸価が30以下となったところで反
応を終了し、放冷後分液ロートに生成物を移した。得ら
れた生成物は、分液ロート中で10wt%炭酸水素ナトリ
ウム水溶液100重量部でアルカリ洗浄後、洗浄液のpH
が7以下になるまで200重量部の脱イオン水で水洗を
繰り返した。その後、有機層中にモレキュラーシーブ4
A1/16[和光純薬(株)製]を加え、室温で3日間乾
燥することによって、95.1wt%の有効分でα,β−不
飽和化合物を得た。
つ口フラスコにキシレン200.0重量部を仕込み、撹
拌下で加熱し100℃を保った。次に100℃の温度で
下記組成の混合物を2時間かけて等速滴下した。滴下終
了後、100℃の温度を30分間保ち、2,2'−アゾビ
スイソブチロニトリル3.0重量部を酢酸n−ブチル5
7.0重量部に溶かした溶液を添加し、さらに100℃
の温度を2時間保ったところで反応を終了し、有効分5
0wt%、ガードナー粘度O−Pの潜在化カルボキシル化
合物溶液[8]を得た。 実施例8(1)のα,β−不飽和化合物 178.8重量部 n−ブチルメタクリレート 100.0重量部 メチルメタクリレート 178.6重量部 2−エチルヘキシルアクリレート 135.4重量部 酢酸n−ブチル 115.0重量部 2,2'−アゾビスイソブチロニトリル 32.2重量部 実施例1〜8を第7表にまとめて記す。
つ口フラスコにキシレン200重量部を仕込み、撹拌下
で加熱し80℃を保った。次に80℃の温度で下記成分
を2時間かけて滴下ロートより等速滴下した。 t−ブチルメタクリレート 142.0重量部 n−ブチルメタクリレート 100.0重量部 メチルメタクリレート 178.6重量部 2−エチルヘキシルアクリレート 105.4重量部 酢酸n−ブチル 192.2重量部 2,2'−アゾビスイソブチロニトリル 21.8重量部 滴下終了後、80℃の温度を1時間保ち、酢酸n−ブチ
ル57.0重量部及び2,2'−アゾビスイソブチロニト
リル3.0重量部を添加し、さらに80℃の温度を4時
間保つことによって、不揮発分52.8wt%、ガードナ
ー粘度(25℃)S−Tの化合物A−5を得た。
−421、実施例10では化合物B−2、実施例11で
はケミナイトPZ−33、実施例12では化合物A−
4、実施例13ではコロネートEH、実施例14ではサ
イメル303、実施例15では化合物B−1、実施例1
6ではKR−214、実施例17では化合物B−7、実
施例19ではサイメル303を除いた混合物を、また、
実施例18では全原料をサンドミルに仕込み、粒度が1
0μm以下になるまで分散した。その後、実施例18で
はそのまま、また実施例9〜17及び実施例19では顔
料分散時に除いた原料をそれぞれ添加混合し、一液型塗
料とした。得られた各塗料はシンナー(キシレン/酢酸
ブチル=8/2重量比)で1ポイズ(ブルックフィール
ド型粘度計による20℃での測定値)に希釈したのち、
50℃で密封貯蔵した。50℃で30日間貯蔵後、再び
粘度測定したところ、それぞれ第9表に示すように、ほ
とんど粘度増加が認められず、優れた貯蔵安定性を示し
た。
リエポキシ化合物、エポキシ当量155 2)ケミタイトPZ−33:日本触媒化学工業(株)製ポ
リアジリジン、アジリジン含有量6.2mol/kg 3)コロネートEH:日本ポリウレタン工業(株)製ヘキ
サメチレンジイソシアネート三量体、イソシアネート含
有量21wt% 4)サイメル303:三井サイアナミド(株)製メチル化
メラミン樹脂、不揮発分98wt% 5)KR−214:信越化学工業(株)製シリコーンワニ
ス、水酸基当量490、不揮発分70wt% 6)二酸化チタンJR−602:帝国化工(株)製ルチル
型二酸化チタン 7)モダフロー:モンサント社製レベリング剤 8)10%PTSA:p−トルエンスルホン酸の10wt
%イソプロピルアルコール溶液 9)10%ピリジン:ピリジンの10wt%キシレン溶液
4200[商品名、日本油脂(株)製]を乾燥膜厚20μ
mとなるよう電着塗料して175℃で25分間焼き付
け、さらに中塗塗料エピコNo.1500CPシーラー
[商品名、日本油脂(株)製]を乾燥膜厚40μmとなる
ようにエアスプレー塗装し、140℃で30分間焼き付
けることにより試験板を作成した。次いで、前記(1)
の生塗料をそれぞれシンナー(キシレン/酢酸ブチル=
8/2重量比)で塗装粘度(フォードカップNo.4、
20℃で25秒)に希釈後、前記の方法で作成した試験
板にエアスプレーにて塗装し、第9表記載の条件で焼き
付けて試験片を作成した。塗膜性能を第9表に示すが、
いずれの場合も均一でツヤのある塗膜が得られ、140
℃の焼付条件下では優れた耐酸性、耐衝撃性、耐候性、
硬度を示した。
B-7753]を用いて1000時間曝露後、塗膜の6
0度鏡面光沢度値[JIS K-5400(1979)
6.7 60度鏡面光沢度]を測定し、未露光時の光沢
時と比較。
−421、比較例2では製造例A−4(a)のポリカル
ボン酸を除いて、実施例9〜19と同様に顔料分散後、
塗料化した。
て貯蔵安定性試験を行ったところ、比較例2では第11
表に示すようにカルボキシル基とエポキシ基の架橋反応
において、両者の官能基とも、なんらブロックされてい
ないため、経時的に著しく粘度増加し、最終的には5日
でゲル化した。また、得られた塗料を用いて、実施例9
〜19と同様にして試験片を作成したところ、比較例1
(特開平1−104646号公報記載の技術)では、1
40℃の焼きつけでも十分な架橋塗膜が得られず、第1
1表に示すように耐酸性、耐衝撃性、耐候性、硬度とも
に劣った。
した。得られた各塗料は、実施例9〜19と同様にして
貯蔵安定性試験を行ったところ、第13表に示すよう
に、いずれの場合もほとんど粘度増加が認められず、優
れた貯蔵安定性を示した。
釈した。次いで、実施例9〜19と同様の方法で作成し
た試験板に、ベルコートNo.6000シルバーメタリ
ックベースコート塗料[商品名、日本油脂(株)製]をエ
アスプレーにてインターバル1分30秒、2ステージで
乾燥膜厚15μmになるように塗装し、20℃で3分間
セット後、前記の各希釈クリヤー塗料をエアスプレー塗
装し第13表記載の条件で焼き付けて試験片を作成し
た。塗膜性能を第13表に示すが、いずれの場合も均一
でツヤのある塗膜が得られ、140℃の焼き付け条件下
では優れた耐酸性、耐衝撃性、耐候性、硬度を示した。
[JIS B-7753]を用いて3000時間曝露後、
塗膜状態を目視判定した。
し、実施例9〜19と同様にして貯蔵安定性試験を行っ
たところ、比較例4では第15表に示すように、カルボ
キシル基とエポキシ基の架橋反応において、両者の官能
基ともなんらブロックされていないため、5日後にゲル
化した。また、得られた塗料を用いて、実施例20〜2
3と同様にして試験片を作成したところ、比較例3(特
開平1−104646号公報記載の技術)では140℃
の焼付条件下で十分な架橋塗膜が得られず、第15表に
示すように耐酸性、耐衝撃性、耐候性、硬度ともに劣っ
た。
EX−421、実施例25では化合物B−2、実施例2
6ではケミタイトPZ−33、実施例27では化合物A
−4、実施例28ではコロネートEH、実施例29では
サイメル303、実施例30では化合物B−1、実施例
31ではKR−214、実施例32では化合物B−7、
実施例34ではサイメル303を除いた混合物を、ま
た、実施例33では全原料をサンドミルに仕込み、粒度
が10μm以下になるまで分散した。その後、実施例3
3ではそのまま、また実施例24〜32及び実施例34
では顔料分散時に除いた原料をそれぞれ添加混合し、一
液型塗料とした。得られた各塗料はシンナー(キシレン
/酢酸ブチル=8/2重量比)で1ポイズ(ブルックフ
ィールド型粘度計による20℃での測定値)に希釈した
のち、50℃で密封貯蔵した。50℃で30日間貯蔵
後、再び粘度測定したところ、それぞれ第17表に示す
ように、ほとんど粘度増加が認められず、優れた貯蔵安
定性を示した。
リエポキシ化合物、エポキシ当量155 2)ケミタイトPZ−33:日本触媒化学工業(株)製ポ
リアジリジン、アジリジン含有量6.2mol/kg 3)コロネートEH:日本ポリウレタン工業(株)製ヘキ
サメチレンジイソシアネート三量体、イソシアネート含
有量21wt% 4)サイメル303:三井サイアナミド(株)製メチル化
メラミン樹脂、不揮発分98wt% 5)KR−214:信越化学工業(株)製シリコーンワニ
ス、水酸基当量490、不揮発分70wt% 6)二酸化チタンJR−602:帝国化工(株)製ルチル
型二酸化チタン 7)モダフロー:モンサント社製レベリング剤 8)10%PTSA:p−トルエンスルホン酸の10wt
%イソプロピルアルコール溶液 9)10%ピリジン:ピリジンの10wt%キシレン溶液 10)C−1203:Vesturit Cataly
st 1203の略称、イムペックスケミカルス(株)
製、非イオン性熱潜在性酸触媒、不揮発分50重量% 11)酸触媒A:製造例14のp−トルエンスルホン酸
(1-メチルエチル)のキシレン溶液 12)酸触媒B:製造例15のp−トルエンスルホン酸
(1−メチルヘプチル)のキシレン溶液 13)酸触媒C:製造例16のドデシルベンゼンスルホ
ン酸(1−メチルエチル)のキシレン溶液 14)酸触媒D:リン酸ジ2−エチルヘキシル[和光純
薬(株)製]の10重量%イソブタノール溶液
o.4200[商品名、日本油脂(株)製]を乾燥膜厚2
0μmとなるよう電着塗装して175℃で25分間焼き
付け、さらに中塗塗料エピコNo.1500CPシーラ
ー[商品名、日本油脂(株)製]を乾燥膜厚40μmとな
るようにエアスプレー塗装し、140℃で30分間焼き
付けることにより試験板を作成した。次いで、前記
(1)の生塗料をそれぞれシンナー(キシレン/酢酸ブ
チル=8/2重量比)で塗装粘度(フォードカップN
o.4、20℃で25秒)に希釈後、前記の方法で作成
した試験板にエアスプレーにて塗装し、第17表記載の
条件で焼き付けて試験片を作成した。塗膜性能を第17
表に示すが、いずれの場合も均一でツヤのある塗膜が得
られ、優れた耐酸性、耐衝撃性、耐候性、硬度を示した
ルボン酸を除いて、実施例24〜34と同様に顔料分散
後、塗料化した。得られた塗料を実施例24〜34と同
様にして貯蔵安定性試験を行ったところ、第19表に示
すようにカルボキシル基とエポキシ基の架橋反応におい
て、両者の官能基とも、なんらブロックされていないた
め、経時的に著しく粘度増加し、最終的には5日でゲル
化した。
した。得られた各塗料は、実施例24〜34と同様にし
て貯蔵安定性試験を行ったところ、第21表に示すよう
に、いずれの場合もほとんど粘度増加が認められず、優
れた貯蔵安定性を示した。
希釈した。次いで、実施例24〜34と同様の方法で作
成した試験板に、ベルコートNo.6000シルバーメ
タリックベースコート塗料[商品名、日本油脂(株)製]
をエアスプレーにてインターバル1分30秒、2ステー
ジで乾燥膜厚15μmになるように塗装し、20℃で3
分間セット後、前記の各希釈クリヤー塗料をエアスプレ
ー塗装し第21表記載の条件で焼き付けて試験片を作成
した。塗膜性能を第21表に示すが、いずれの場合も均
一でツヤのある塗膜が得られ、優れた耐酸性、耐衝撃
性、耐候性、硬度を示した。
ルスルホキシドにて10重量%に希釈した溶液。 5)酸触媒F:3−メチル−2−ブチニルテトラメチレ
ンスルホニウムヘキサフルオロアンチモネートの50重
量%ジクロロエタン溶液。 6)酸触媒G:4−メトキシベンジルピリジニウムヘキ
サフルオロアンチモネートの20重量%アセトン溶液。
様)]
し、実施例24〜34と同様にして貯蔵安定性試験を行
ったところ、比較例6では第23表に示すように、カル
ボキシル基とエポキシ基の架橋反応において、両者の官
能基ともなんらブロックされていないため、5日後にゲ
ル化した。
る。
用 実施例42〜50(1)クリヤー塗料の製造 第24表の組成の原料を混合し一液型クリヤー塗料と
した。得られた各塗料はシンナー(キシレン/酢酸n−
ブチル=8/2重量比)で1ポイズ(ブルックフィール
ド型粘度計による20℃での測定値)に希釈したのち、
50℃で密封貯蔵した。50℃で30日間貯蔵後、再び
粘度測定したところ、それぞれ第25表に示すように、
ほとんど粘度増加が認められず、優れた貯蔵安定性を示
した。
o.4200[商品名、日本油脂(株)製]を乾燥膜厚2
0μmとなるよう電着塗装して175℃で25分間焼付
け、さらに中塗塗料エピコNo.1500CPシーラー
[商品名、日本油脂(株)製]を乾燥膜厚40μmとなる
ようにエアスプレー塗装し、140℃で30分間焼付け
ることにより試験板を作成した。次いで、ベルコートN
o.6000シルバーメタリックベースコート塗料[商
品名、日本油脂(株)製]をエアスプレーにてインターバ
ル1分30秒、2ステージで乾燥膜厚15μmになるよ
うに塗装し、20℃で3分間セット後、前記(1)のク
リヤー塗料を塗装粘度(フォードカップNo.4、20
℃で25秒)に希釈した各塗料をエアスプレー塗装し第
25表記載の条件で焼付けて試験片を作成した。塗膜性
能を第25表に示すが、いずれの場合も均一でツヤのあ
る塗膜が得られ、優れた耐酸性、耐衝撃性、耐候性、硬
度を示した。
[8]と同じもの。 2)第3表の化合物(B−1〜B−6)と同じもの。 3)第16表脚注12)と同様 4)第20表脚注4)と同様
[8]と同じもの。 2)第3表の化合物(B−1〜B−6)と同じもの。 3)PTSA:p−トルエンスルホン酸 4)曝露時間3000時間[第13表脚注1)と同様]
重量部、化合物B−2100重量部、酸触媒−B2.0
重量部、モダフロー0.3重量部、キシレン10.0重量
部及び酢酸n−ブチル2.0重量部から成るクリヤー塗
料を作成し、実施例42〜50と同様にして貯蔵安定性
試験を行ったところ、実施例43に比較し潜在化カルボ
キシル化合物を用いていないため、3日後にゲル化し
た。
用 実施例51〜53(1)クリヤー塗料の製造 第26表の組成の原料を混合し、一液型クリヤー塗料
とした。得られた各塗料はシンナー(キシレン/酢酸n
−ブチル=8/2重量比)で1ポイズ(ブルックフィー
ルド型粘度計による20℃での測定値)に希釈したの
ち、50℃で密封貯蔵した。50℃で30日間貯蔵後、
再び粘度測定したところ、それぞれ第27表に示すよう
に、ほとんど粘度増加が認められず、優れた貯蔵安定性
を示した。
を施した試験板に、ベルコートNo.6000シルバー
メタリックベースコート塗料[商品名、日本油脂(株)
製]をエアスプレーにてインターバル1分30秒、2ス
テージで乾燥膜厚15μmとなるように塗装し、20℃
で3分間セット後、前記(1)のクリヤー塗料を塗装粘
度(フォードカップNo.4、20℃で25秒)に希釈
した各塗料をエアスプレー塗装し、第27表記載の条件
で焼付けて作成した。塗膜性能を第27表に示すが、い
ずれの場合も均一でツヤのある塗膜が得られ、優れた耐
酸性、耐衝撃性、耐候性、硬度を示した。
じもの。 2)化合物B−8 グリシジルメタクリレート28.4重量%、ヒドロキシ
エチルメタクリレート13.0重量%、ブチルメタクリ
レート10.0重量%、メチルメタクリレート24.7重
量%、2−エチルヘキシルアクリレート23.9重量%
から成る単量体混合物を化合物B−1(製造例5)と同
様にして合成した。不揮発分50wt%、ガードナー粘度
W。 3)化合物B−9 グリシジルメタクリレート28.4重量%、メタクリロ
イルオキシプロピルトリメトキシシラン8.3重量%、
ブチルメタクリレート20.0重量%、メチルメタクリ
レート27.7重量%、2−エチルヘキシルアクリレー
ト15.6重量%から成る単量体混合物を化合物B−1
(製造例5)と同様にして合成した。不揮発分50wt
%、ガードナー粘度U。 4)サイメル303:前出 5)コロネート2513 [商品名、日本ポリウレタン工業(株)製]、低温解離
無黄変型ブロックポリイソシアネート、不揮発分80wt
%、イソシアネート含有量10.2wt%。 6)第16表脚注12)と同様。
様]。
物理性能及び耐候性に優れる硬化物を与えるとともに、
貯蔵安定性にも優れており、例えば、塗料、インク、接
着剤、成形品などに好適に用いられる。
Claims (23)
- 【請求項1】 (A)1分子中に、一般式[1] 【化1】 (式中のR1、R2及びR3はそれぞれ水素原子又は炭素
数1〜18の有機基、R4は炭素数1〜18の有機基で
あって、R3とR4は互いに結合してY1をヘテロ原子と
する複素環を形成していてもよく、Y1は酸素原子又は
イオウ原子である。)で表される官能基2個以上を有す
る化合物、(B)1分子中に、加熱により前記官能基か
ら再生されるカルボキシル基と化学結合を形成しうる反
応性官能基2個以上を有する化合物、及び場合により用
いられる(C)加熱硬化時に活性を示す熱潜在性酸触媒
を必須成分として含有して成ることを特徴とする熱硬化
性組成物。 - 【請求項2】 (A)1分子中に、一般式[1] 【化15】 (式中のR1、R2及びR3はそれぞれ水素原子又は炭素
数1〜18の有機基、R4は炭素数1〜18の有機基で
あって、R3とR4は互いに結合してY1をヘテロ原子と
する複素環を形成していてもよく、Y1は酸素原子又は
イオウ原子である。)で表される官能基2個以上を有す
る化合物、(B)1分子中に、エポキシ基、シラノール
基、アルコキシシラン基、ヒドロキシル基、アミノ基、
イミノ基、イソシアネート基、ブロック化イソシアネー
ト基、シクロカーボネート基、ビニル エーテル基、ビニ
ルチオエーテル基、アミノメチロール基、アルキル化ア
ミノメチロール基、アセタール基及びケタール基の中か
ら選ばれた少なくとも1種である反応性官能基2個以上
を有する化合物、及び場合により用いられる(C)加熱
硬化時に活性を示す熱潜在性酸触媒を必須成分として含
有して成ることを特徴とする熱硬化性組成物。 - 【請求項3】 (C)成分の熱潜在性酸触媒を必ず含有
する請求項1又は2記載の熱硬化性組成物。 - 【請求項4】 (C)成分の熱潜在性酸触媒が、プロト
ン酸あるいはルイス酸をルイス塩基で中和した化合物、
ルイス酸とトリアルキルホスフェートの混合物、スルホ
ン酸エステル類、リン酸エステル類及びオニウム化合物
の中から選ばれた少なくとも1種である請求項1、2又
は3記載の熱硬化性組成物。 - 【請求項5】 (A)成分及び/又は(B)成分がα,
β−不飽和化合物の重合体である請求項1、2、3又は
4記載の熱硬化性組成物。 - 【請求項6】 (A)成分及び/又は(B)成分がポリ
エステル樹脂である請求項1、2、3又は4記載の熱硬
化性組成物。 - 【請求項7】 (D)1分子中に、(イ)一般式[2] 【化2】 (式中のR5、R6及びR7はそれぞれ水素原子又は炭素
数1〜18の有機基、R8は炭素数1〜18の有機基で
あって、R7とR8は互いに結合してY2をヘテロ原子と
する複素環を形成していてもよく、Y2は酸素原子又は
イオウ原子である。)で表される官能基1個以上と、
(ロ)加熱により該官能基から再生されるカルボキシル
基と化学結合を形成しうる反応性官能基1個以上とを有
する自己架橋型化合物、及び場合により用いられる
(C)加熱硬化時に活性を示す熱潜在性酸触媒を必須成
分とし、さらに場合により(A)1分子中に、一般式
[1] 【化16】 (式中のR1、R2及びR3はそれぞれ水素原子又は炭素
数1〜18の有機基、R4は炭素数1〜18の有機基で
あって、R3とR4は互いに結合してY1をヘテロ原子と
する複素環を形成していてもよく、Y1は酸素原子又は
イオウ原子である。)で表される官能基2個以上を有す
る化合物、及び/又は(B)1分子中に、前記一般式
[2]で表される官能基又は前記一般式[1]で表され
る官能基あるいはその両方と加熱により化学結合を形成
しうる反応性官能基2個以上を有する化合物を含有して
成ることを特徴とする熱硬化性組成物。 - 【請求項8】 (D)1分子中に、(イ)一般式[2] 【化17】 (式中のR5、R6及びR7はそれぞれ水素原子又は炭素
数1〜18の有機基、R8は炭素数1〜18の有機基で
あって、R7とR8は互いに結合してY2をヘテロ原子と
する複素環を形成していてもよく、Y2は酸素原子又は
イオウ原子である。)で表される官能基1個以上と、
(ロ)エポキシ基、シラノール基、アルコキシシラン
基、ヒドロキシル基、アミノ基、イミノ基、イソシアネ
ート基、ブロック化イソシアネート基、シクロカーボネ
ート基、ビニルエーテル基、ビニルチオエーテル基、ア
ミノメチロール基、アルキル化アミノメチロール基、ア
セタール基及びケタール基の中から選ばれた少なくとも
1種である反応性官能基1個以上とを有する自己架橋型
化合物、及び場合により用いられる(C)加熱硬化時に
活性を示す熱潜在性酸触媒を必須成分とし、さらに場合
により(A)1分子中に、一般式[1] 【化18】 (式中のR1、R2及びR3はそれぞれ水素原子又は炭素
数1〜18の有機基、R4は炭素数1〜18の有機基で
あって、R3とR4は互いに結合してY1をヘテロ原子と
する複素環を形成していてもよく、Y1は酸素原子又は
イオウ原子である。)で表される官能基2個以上を有す
る化合物、及び/又は(B)1分子中に、前記一般式
[2]で表される官能基又は前記一般式[1]で表され
る官能基あるいはその両方と加熱により化学結合を形成
しうる反応性官能基2個以上を有する化合物を含有して
成ることを特徴とする熱硬化性組成物。 - 【請求項9】 (C)成分の熱潜在性酸触媒を必ず含有
する請求項7又は8記載の熱硬化性組成物。 - 【請求項10】 (C)成分の熱潜在性酸触媒が、プロ
トン酸あるいはルイス酸をルイス塩基で中和した化合
物、ルイス酸とトリアルキルホスフェートの混合物、ス
ルホン酸エステル類、リン酸エステル類及びオニウム化
合物の中から選ばれた少なくとも1種である請求項7、
8又は9記載の熱硬化性組成物。 - 【請求項11】 (D)成分及び場合により用いられる
(A)成分及び/又は(B)成分の中から選ばれた少な
くとも1種が、α,β−不飽和化合物の重合体である請
求項7、8、9又は10記載の熱硬化性組成物。 - 【請求項12】 (D)成分及び場合により用いられる
(A)成分及び/又は(B)成分の中から選ばれた少な
くとも1種が、ポリエステル樹脂である請求項7、8、
9又は10記載の熱硬化性組成物。 - 【請求項13】 (A)成分が、1分子当たりヒドロキ
シル基2個以上を有するポリオールと酸無水物とのハー
フエステル化物をビニルエーテル化合物と反応させるこ
とにより得られる潜在化カルボキシル化合物である請求
項1、2、3、4、7、8、9、又は10記載の熱硬化
性組成物。 - 【請求項14】 ポリオールが多価アルコール類である
請求項13記載の熱硬化性組成物。 - 【請求項15】 ポリオールがラクトン変性ポリオール
類である請求項13記載の熱硬化性組成物。 - 【請求項16】 ポリオールがウレタン変性ポリオール
類である請求項13記載の熱硬化性組成物。 - 【請求項17】 ポリオールがシリコーン変性ポリオー
ル類である請求項13記載の熱硬化性組成物。 - 【請求項18】 (A)成分が、ポリイソシアネート類
とヒドロキシカルボン酸又はアミノ酸との付加体をビニ
ルエーテル類と反応させることにより得られる潜在化カ
ルボキシル化合物である請求項1〜12のいずれかに記
載の熱硬化性組成物。 - 【請求項19】 (B)成分が、1分子当たりエポキシ
基2個以上を有する化合物である請求項1〜18のいず
れかに記載の熱硬化性組成物。 - 【請求項20】 (B)成分が、エポキシ基含有α,β
−不飽和単量体の共重合体である請求項19記載の熱硬
化性組成物。 - 【請求項21】 (B)成分が、エポキシ樹脂である請
求項19記載の熱硬化性組成物。 - 【請求項22】 (C)成分の熱潜在性酸触媒を総固形
分量100重量部に対し0.01〜10重量%含有する
請求項1〜21のいずれかに記載の熱硬化性組成物。 - 【請求項23】 (A)成分及び(D)成分の一般式
[1]あるいは[2]で表される官能基と(B)成分及
び(D)成分の反応性官能基のモル比が0.2:1.0
から1.0:0.2である請求項1〜22のいずれかに
記載の熱硬化性組成物。
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