JP6177326B2 - シリコンオリゴマーおよびその製造方法 - Google Patents
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- C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
Description
(1)一般式(I)
で表される基であり、nは0または1であり、mはnが0のときは1〜3 の整数であり、nが1のときは1である)
で表されるシリコンオリゴマー。
(2)上記シリコンオリゴマーを加熱処理して得られる重合性生成物。
(3) 次の一般式(III)
で表されるテトラアルコキシシランと、次の一般式(IV)
で表される2価アルコールを、金属触媒、酸またはアルカリの存在下で反応させることを特徴とする上記シリコンオリゴマーの製造方法。
(4)上記シリコンオリゴマーを含有するコーティング剤。
(5)被処理部材を、上記コーティング剤で処理することを特徴とする表面処理方法。
(6)被処理部材を、上記コーティング剤で処理することにより得られる表面処理製品。
(a)マグネシウムまたはマグネシウム合金
(b)亜鉛または亜鉛合金
(c)鉄、銅、ニッケル、コバルト、クロムおよびスズからなる群から選ばれる金属の1種または前記金属の2種以上からなる合金
(d)アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体、ポリカーボネート、ビスマレイミドトリアジンおよびポリイミドからなる群から選ばれる合成樹脂の1種または前記樹脂の2種以上からなる合成樹脂アロイ
シリコンオリゴマーの調製:
エチレングリコール336g(5.4mol)に塩化アルミニウム・6水和物1.8gを添加し、これを、撹拌しながらマントルヒーターで50℃に加温したものに、テトラエトキシシラン(TEOS)564g(2.7mol)を混合し、置換反応時に生成するアルコールを分留せずに2時間反応させた。なお、反応中の温度は50℃以下であった。また、反応前はTEOSとエチレングリコールが混和せず、2層分離していたが、反応後はTEOSが完全に反応したため単一層となった。このことから、TEOSの反応率は100%であることがわかった。
シリコンオリゴマーの調製:
実施例1において、エチレングルコールの量を83.9g(1.35mol)とする以外は実施例1と同様にしてシリコンオリゴマーを調製した。
シリコンオリゴマーの調製:
実施例1において、エチレングリコールの量を177.8g(2.7mol)とする以外は実施例1と同様にしてシリコンオリゴマーを調製した。
シリコンオリゴマーの調製:
実施例1において、塩化アルミニウム・6水和物の量を18gとする以外は実施例1と同様にしてシリコンオリゴマーを調製した。
シリコンオリゴマーの調製:
実施例1において、塩化アルミニウム・6水和物1.8gを塩化コバルト・6水和物0.93gとする以外は実施例1と同様にしてシリコンオリゴマーを調製した。
シリコンオリゴマーの調製:
実施例1において、塩化アルミニウム・6水和物1.8gを3塩化チタン0.64gとする以外は実施例1と同様にしてシリコンオリゴマーを調製した。
シリコンオリゴマーの調製:
実施例1において、塩化アルミニウム・6水和物1.8gを塩酸0.8gとする以外は実施例1と同様にしてシリコンオリゴマーを調製した。
シリコンオリゴマーの調製:
実施例1において、エチレングリコールを水336gとする以外は実施例1と同様にしてシリコンオリゴマーを調製した。
安定性試験:
実施例1、4〜7または比較例1で調製したシリコンオリゴマーが10%となるようにエチルセロソルブで希釈した希釈液あるいは実施例1で調製したシリコンオリゴマーが10%となるように種々の型番のポリエチレングリコールで希釈した希釈液を調製した。更にこれらの希釈液をそれぞれ水で2倍に希釈したものを試験液(シリコンオリゴマーは5%)とした。これらの試験液をそれぞれガラス容器に入れ、室温にて保存した。保存後、変化が起こるまで毎日観察した。観察の結果を表1に示した。
成膜性試験:
実施例1、4〜7または比較例1で調製したシリコンオリゴマーが10%となるようにエチルセロソルブで希釈した希釈液あるいは実施例1で調製したシリコンオリゴマーが10%となるように種々の型番のポリエチレングリコールで希釈した希釈液を、公知の亜鉛めっきした後、公知の3価クロム化成処理を施したM8ボルトにそれぞれ塗布し、これらをそれぞれ180℃で20分間焼成した。焼成後、得られた膜の外観(成膜性)を自由評価した。それらの結果を表2に示した。
耐食性試験:
市販のボルトに亜鉛メッキを行い、次いで化成処理(トライバレント1200:(株)JCU製)を行った。このボルトを、実施例1、4〜7または比較例1で調製したシリコンオリゴマーが10%となるようにエチルセロソルブで希釈した希釈液あるいは実施例1で調製したシリコンオリゴマーが10%となるように種々の型番のポリエチレングリコールで希釈した希釈液にそれぞれ浸漬、遠心した後、180℃で20分間焼成した。これらのボルトについて240時間、塩水噴霧試験を行った。なお、塩水噴霧試験はJIS Z 2371に準じて行った。塩水噴霧試験後にボルトの白錆の発生面積を目視で測定した。それらの結果を表3に示した。
コーティング剤の調製:
実施例1で調製したシリコンオリゴマーを3%となるようにメタアクリル酸アルキルエステル共重合体(ニガゾールPK8012P:日本カーバイド工業製)に溶解させてコーティング剤を調製した。
コーティング剤の調製:
実施例1で調製したシリコンオリゴマーを3%となるようにコロイダルシリカ・アクリル複合体(ニューコートPM−3101−01:新中村化学工業製)に溶解させてコーティング剤を調製した。
コーティング剤の調製:
実施例1で調製したシリコンオリゴマーを3%となるようにエチレン・アクリル酸共重合物アンモニウム塩(ザイクセンN:住友精化製)に溶解させてコーティング剤を調製した。
安定性試験:
実施例8〜10で調製したコーティング剤を、ガラス容器に入れ、室温にて保存した。保存後、変化が起こるまで毎日観察した。観察の結果を表4に示した。
コーティング剤の調製:
水に、実施例1で調製したシリコンオリゴマーを3%、メタアクリル酸アルキルエステル共重合体(ニガゾールPK8012P:日本カーバイド工業製)を7%、ポリエチレングリコール200を1%およびイソプロピルアルコールを20%となるように溶解させてコーティング剤を調製した。
コーティング剤の調製:
水に、実施例1で調製したシリコンオリゴマーを3%、コロイダルシリカ・アクリル複合体(ニューコートPM−3101−01:新中村化学工業製)を7%、ポリエチレングリコール200を1%およびイソプロピルアルコールを20%となるように溶解させてコーティング剤を調製した。
コーティング剤の調製:
水に、実施例1で調製したシリコンオリゴマーを3%、エチレン・アクリル酸共重合物アンモニウム塩(ザイクセンN:住友精化製)を7%、ポリエチレングリコール200を1%およびイソプロピルアルコールを20%となるように溶解させてコーティング剤を調製した。
成膜性試験:
実施例11〜13で調製したコーティング剤を、それぞれSUS304のテストピース(1dm2)に塗布し、これを180℃で20分間焼成した。焼成後、得られた膜の外観(成膜性)を自由評価した。また、比較としてコーティング剤の樹脂成分であるメタアクリル酸アルキルエステル共重合体のみのコーティング剤でも同様の試験を行った。それらの結果を表5に示した。
締結部材の評価:
(1)コーティング
市販のフランジ付きボルトに亜鉛メッキを行い、次いで化成処理(トライバレント1200:(株)JCU製)を行った。このボルトを、実施例11で調製したコーティング剤に浸漬、遠心した後、180℃で20分間焼成した。また、比較として、コーティング剤なしのボルトおよび実施例11で調製したコーティング剤の樹脂成分であるメタアクリル酸アルキルエステル共重合体のみでコーティングしたボルトを準備した。
上記(1)で得られたボルトについて試験例3と同様にして塩水噴霧試験およびその評価を行った。それらの結果を表6に示した。
上記(1)で得られたボルトについて摩擦係数測定装置(岩田鉄工所製)を用い、以下に示した条件にて摩擦係数の評価を行った。それらの結果をあわせて表6に示した。
試験ねじ:フランジ付きボルト
試験速度:3〜10rpm
締付方法:指定軸力法
測定全トルク:50〜90N・m
測定軸力:20〜30kN(指定軸力停止)
測定ねじ部トルク:指定なし
電動機出力:1.5kW
延展性確認試験:
市販のフランジ付きボルトに亜鉛メッキを行い、次いで化成処理(トライバレント1200:(株)JCU製)を行った。このボルトを、実施例4で調製したシリコンオリゴマーを固形分20%になるようにエチルセロソルブにて希釈したものまたは実施例11で調製したコーティング剤を用い、これらにそれぞれ浸漬、遠心した後、180℃で20分間焼成した。これらのボルトについて試験例6(3)で用いた摩擦係数測定装置(岩田鉄工所製)で締め付け試験を実施し、締め付け後のフランジと座面の接触部の塗膜状態を目視で評価した。また、比較としてシリコン構造間の極間距離の短いシリコンオリゴマー(ポリシロキサン)を含むコーティング剤(JN1710:JCUNanomate(株)製)でも同様の試験を行った。それらの結果を表7に示した。
シリコンオリゴマーの調製:
実施例1において、エチレングリコールをトリエチレングリコール810.9g(5.4mol)とする以外は実施例1と同様にしてシリコンオリゴマーを調製した。得られたシリコンオリゴマーについて、反応前はTEOSとトリエチレングリコールが混和せず、2層分離していたが、反応後はTEOSが完全に反応したため単一層となった。このことから、TEOSの反応率は100%であることがわかった。また、焼成することで成膜することから実施例1と同様に重合性の生成物であると考えられた。
シリコンオリゴマーの調製:
実施例1において、エチレングリコールを1,3−ブチレングリコール486.6g(5.4mol)とする以外は実施例1と同様にしてシリコンオリゴマーを調製した。得られたシリコンオリゴマーについて、反応前はTEOSと1,3−ブチレングリコールが混和せず、2層分離していたが、反応後はTEOSが完全に反応したため単一層となった。このことから、TEOSの反応率は100%であることがわかった。また、焼成することで成膜することから実施例1と同様も重合性の生成物であると考えられた。
シリコンオリゴマーの調製:
実施例1において、テトラエトキシシランをテトラメトキシシラン411.1g(2.7mol)とする以外は実施例1と同様にしてシリコンオリゴマーを調製した。得られたシリコンオリゴマーについて、反応前はテトラメトキシシランとエチレングリコールが混和せず、2層分離していたが、反応後はTEOSが完全に反応したため単一層となった。このことから、テトラメトキシシランの反応率は100%であることがわかった。また、焼成することで成膜することから実施例1と同様に重合性の生成物であると考えられた。
シリコンオリゴマーの調製:
実施例1において、テトラエトキシシランをテトラブトキシシラン865.5g(2.7mol)とする以外は実施例1と同様にしてシリコンオリゴマーを調製した。得られたシリコンオリゴマーについて反応前はテトラブトキシシランとエチレングリコールが混和せず、2層分離していたが、反応後はTEOSが完全に反応したため単一層となった。このことから、テトラブトキシシランの反応率は100%であることがわかった。また、焼成することで成膜することから実施例1と同様に重合性の生成物であると考えられた。
Claims (5)
- 請求項1記載のシリコンオリゴマーを加熱して得られる重合性生成物。
- 金属触媒が、アルミニウム、コバルト、チタン、亜鉛、モリブデンおよびスズから選ばれる1種または2種以上を含むものである請求項3記載のシリコンオリゴマーの製造方法。
- 一般式(III)で表されるテトラアルコキシシランと、一般式(IV)で表される2価アルコールのモル比が4:1〜1:4である請求項3記載のシリコンオリゴマーの製造方法。
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