JP6526928B1 - 熱硬化性樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
また、塗料や接着剤として利用する場合には耐水性が求められるが、充分な耐水性を有する組成物は記載されていない。実際に特許文献1に従い溶液型の塗料を製造して確認すると、耐水性が出なかったり、架橋反応性が充分でなかったりする。すなわち、溶剤系や水系の組成物のような組成物として、塗料や接着剤の用途に適用するための具体的な方法は特許文献1には一切開示されていない。
本発明は、上述した熱硬化型樹脂組成物を三次元架橋することによって形成されたことを特徴とする硬化膜である。
更に、エステル化合物(A)と分子中に少なくとも2個の水酸基を有する化合物(B)とを組み合わせて使用するものであることから、化合物(B)の構造に基づいて塗膜物性を変化させられる、エステル化合物(A)として高価なものを使用しても配合量を低減させることで、コストアップを生じにくい、混合比によって容易に架橋密度を調整できる、共重合組成や化学構造を変化させることによって、種々の性能を容易に調整することができるため、相溶性・架橋密度・硬さ・柔らかさ等の物性を調整することが容易である、等の優れた効果を有するものでもある。
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、分子中に少なくとも2個のアルキルエステル基を有するエステル化合物(A)と分子中に少なくとも2個の水酸基を有する化合物(B)とを組み合わせて使用し、これらの化合物間で生じる反応によって、熱硬化させる樹脂組成物である。
すなわち、2以上のアルキルエステル基を有する化合物を分子中に少なくとも2個の水酸基を有する化合物と併用して使用することによって、水酸基とアルキルエステル基のエステル交換反応によって、硬化させるものである。このエステル交換反応を下記化1〜3に示す。
上記成分(Y)の重量平均分子量の上限は、50,000であることがより好ましく、30,000であることが好ましく、更に20,000であることが更に好ましい。
このようにすることで、硬化反応が効率よく進行しやすい点で好ましいものである。すなわち、本発明において硬化反応を生じさせる場合、上述したように分子間の反応を生じさせることが必要であり、そのために、アルキルエステル基と水酸基とが接近することが必要とされる。このような観点からみると、分子量が小さい分子は移動しやすいために、相手方の官能基に接近しやすくなり、これによって反応が生じやすくなる。しかし、両方が高分子量であると、粘度上昇に伴い分子中の官能基が自由に動くことが困難となり、架橋反応が生じにくくなると推測される。
以下に、(A)(B)の成分について詳述する
2以上のアルキルエステル基を有するエステル化合物(A)を化合物(B)と併用し、エステル交換反応によって硬化を生じさせる組成物は、安価でホルムアルデヒドの発生もなく安全性が高く、効率よく硬化反応を生じさせることができる。更に、従来のポリイソシアネート化合物やメラミン樹脂を使用した塗料組成物において、硬化剤をエステル化合物(A)に置換するのみで、同様に塗料や接着剤として使用することができる点でも好ましい。
上述したように、本発明においては、水酸基を含有する化合物と併用して使用するものである。この場合に、アルキルエステル基を有する化合物は、重量平均分子量が50,000以下である化合物を使用すると、化合物(A)が硬化後の樹脂組成物の物性に与える影響が比較的小さくなる。このため、従来のポリイソシアネートやメラミン樹脂を少なくとも2個の水酸基を有する化合物(B)と組み合わせて使用した硬化性樹脂組成物において使用されている化合物(B)を使用したときに、得られる硬化後の樹脂組成物の性能が予測しやすくなる点で好ましいものである。上記アルキルエステル基を有する化合物は、重量平均分子量は50,000以下であることがより好ましく、20,000以下であることが更に好ましい。更には、10,000以下や6,000以下といった低分子量のものとすることもできる。例えば、20,000〜100,000という高分子量のものとした場合は、より少ない反応点で硬化反応が進むという点で好ましく、20,000以下の低分子量のものは、塗膜のレべリング性、架橋密度を高くできる。また、化合物(B)との混和性が高いため、均一性の高い組成物としやすいこと、多量に配合しても塗料の粘度の上昇を防ぐことができること等の点で好ましい。
このような重合体は、汎用的な材料によって、安価に分子中に2以上のアルキルエステル基を有する化合物を得ることができる点で好ましいものである。
上記アルキルエステル基及び重合性不飽和結合を有する単量体としては、非常に多くの種類の化合物が知られているが、典型的には、下記一般式で表される化合物を挙げることができる。
これらのなかでも、架橋の反応性という観点において、t−ブチル(メタ)アクリレート等の3級アルキルエステルが最も好ましい。
一方、t−ブチル(メタ)アクリレートは高Tgであり、これを原料として使用した樹脂は固いものとなる。このため、従来、塗料用原料としては薄膜形成性や低温硬化性を得る上では必ずしも好ましくないと考えられていた。
本発明においては、化合物(B)と併用して熱硬化性樹脂組成物とするものであることから、薄膜形成性や低温硬化性において本来好ましいものではないt−ブチル(メタ)アクリレートのホモポリマーであっても、併用する分子中に少なくとも2個の水酸基を有する化合物(B)によって、上述したような問題を生じることなく使用できる点でも好ましいものである。
式中、R1、R2,R3は、同一又は異なって、水素、アルキル基、カルボキシル基、アルキルエステル基又は下記R5−[COOR6]で表される構造。
を表す
R5は、主鎖の原子数が50以下であり、主鎖中にエステル基、エーテル基、アミド基、ウレタンからなる群より選択される1又は2以上の官能基を有していてもよく、側鎖を有していてもよい脂肪族、脂環族又は芳香族アルキレン基。
R6は、炭素数50以下のアルキル基)
の一般式で表されるものを使用することができる。
当該構造では、アクリル樹脂主鎖から連結基を介してアルキルエステル基が存在するものである。このような構造の好ましい点については、以下に詳述する。
(式中、R7は、H又はメチル基。
R8は、主鎖の原子数が48以下であり、主鎖中にエステル基、エーテル基及び/又はアミド基を有していてもよく、側鎖を有していてもよいアルキレン基。
R9は、炭素数50以下のアルキル基)
で表されるものが例示できる。このような化合物は(メタ)アクリル酸の誘導体であり、(メタ)アクリル酸を原料として使用する公知の合成方法によって得ることができる。
エチレン、プロピレンもしくはブテン−1のような、種々のα−オレフィン類;
塩化ビニルもしくは塩化ビニリデンのような、フルオロオレフィンを除く、種々のハロゲン化オレフィン類;
炭素数が1〜18である、種々のアルキル(メタ)アクリレートをはじめ、さらには、種々のシクロアルキル(メタ)アクリレート、アラルキル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレートまたは置換フェニル基含有の(メタ)アクリレート;
スチレン、α−メチルスチレンもしくはビニルトルエンのような、種々の芳香族ビニル化合物;N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミドもしくはN−ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミドのような、種々のアミノ基含有アミド系不飽和単量体;
ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートもしくはジエチルアミノエチル(メタ)アクリレートのような、種々のジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート類;tert−ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、tert−ブチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、アジリジニルエチル(メタ)アクリレート、ピロリジニルエチル(メタ)アクリレートもしくはピペリジニルエチル(メタ)アクリレートのような、種々のアミノ基含有単量体;
(メタ)アクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸もしくはフマル酸のような、種々のカルボキシル基含有単量体類;グリシジル(メタ)アクリレート、β−メチルグリシジル(メタ)アクリレートもしくは(メタ)アリルグリシジルエーテルのような、種々のエポキシ基含有単量体;マレイン酸、フマル酸もしくはイタコン酸のような、各種のα、β−不飽和ジカルボン酸と、炭素数が1〜18である一価アルコールとのモノ−ないしはジエステル類;
ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリプロポキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、アリルトリメトキシシラン、トリメトキシシリルエチルビニルエーテル、トリエトキシシリルエチルビニルエーテル、メチルジメトキシシリルエチルビニルエーテル、トリメトキシシリルプロピルビニルエーテル、トリエトキシシリルプロピルビニルエーテル、メチルジエトキシシリルプロピルビニルエーテル、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシランもしくはγ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシランのような、種々の加水分解性シリル基を含有する単量体;
ふっ化ビニル、ふっ化ビニリデン、トリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、ブロモトリフルオロエチレン、ペンタフルオロプロピレンもしくは、ヘキサフルオロプロピレンのような、種々のふっ素含有α−オレフィン類;またはトリフルオロメチルトリフルオロビニルエーテル、ペンタフルオロエチルトリフルオロビニルエーテルもしくはヘプタフルオロプロピルトリフルオロビニルエーテルのような、各種のパーフルオロアルキル・パーフルオロビニルエーテルないしは(パー)フルオロアルキルビニルエーテル(ただし、アルキル基の炭素数は1〜18の範囲内であるものとする。)などのような種々のフッ素原子含有単量体;
グリシジル(メタ)アクリレート、β−メチルグリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルエチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルプロピル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル等の、エポキシ基を有する単量体;
メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、イソ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、tert−ブチルビニルエーテル、n−ペンチルビニルエーテル、n−ヘキシルビニルエーテル、n−オクチルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、クロロメチルビニルエーテル、クロロエチルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテルもしくはフェニルエチルビニルエーテルのような、種々のアルキルビニルエーテルないしは置換アルキルビニルエーテル類;
シクロペンチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテルもしくはメチルシクロヘキシルビニルエーテルのような、種々のシクロアルキルビニルエーテル類;ビニル−2,2−ジメチルプロパノエート、ビニル−2,2−ジメチルブタノエート、ビニル−2,2−ジメチルペンタノエート、ビニル−2,2−ジメチルヘキサノエート、ビニル−2−エチル−2−メチルブタノエート、ビニル−2−エチル−2−メチルペンタノエート、ビニル−3−クロロ−2,2−ジメチルプロパノエートなどをはじめ、さらには、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、カプロン酸ビニル、カプリル酸ビニル、カプリン酸ビニルもしくはラウリン酸ビニル、C9 である分岐脂肪族カルボン酸ビニル、C10である分岐脂肪族カルボン酸ビニル、C11である分岐脂肪族カルボン酸ビニルまたはステアリン酸ビニルのような、種々の脂肪族カルボン酸ビニル;あるいはシクロヘキサンカルボン酸ビニル、メチルシクロヘキサンカルボン酸ビニル、安息香酸ビニルもしくはp−tert−ブチル安息香酸ビニルのような、環状構造を有するカルボン酸のビニルエステル類などを挙げることができる。
このような水酸基含有ビニル単量体として特に代表的なものを以下に例示する。
2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、3−ヒドロキシプロピルビニルエーテル、2−ヒドロキシプロピルビニルエーテル、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル、3−ヒドロキシブチルビニルエーテル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピルビニルエーテル、5−ヒドロキシペンチルビニルエーテルもしくは6−ヒドロキシヘキシルビニルエーテルのような、種々の水酸基含有ビニルエーテル類;またはこれら上掲の各種のビニルエーテルと、ε−カプロラクトンとの付加反応生成物;
2−ヒドロキシエチル(メタ)アリルエーテル、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アリルエーテル、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アリルエーテル、4−ヒドロキシブチル(メタ)アリルエーテル、3−ヒドロキシブチル(メタ)アリルエーテル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピル(メタ)アリルエーテル、5−ヒドロキシペンチル(メタ)アリルエーテルもしくは6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アリルエーテルのような、種々の水酸基含有アリルエーテル;またはこれら上掲の各種のアリルエーテルと、ε−カプロラクトンとの付加反応生成物;
あるいは2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレートもしくはポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレートのような、種々の水酸基含有(メタ)アクリレート類;またはこれら上掲の各種の(メタ)アクリレートと、ε−カプロラクトンの付加反応主成分などである。
マロン酸エステルと、ビニル基との付加反応によって得られる化合物も本発明のエステル化合物(A)として使用することができる。このような反応は、下記一般式で表すことができる。
上記一般式中、R10は、炭素数50以下のアルキル基を示す。
n1は、1〜10である。n2は、1〜20である。
R11,R12,R13,R14は、特に限定されず、目的に応じて任意の官能基とすることができる。
より具体的には、H、C1〜20のアルキル基、カルボキシル基、エステル基、ヒドロキシル基、アミン基、アミド基、エポキシ基、ウレタン基、シラン基、エチレングリコール基、フェノキシ基、更に任意の連結基を介して1つ以上のビニル基を含有しても良い。
汎用的には(メタ)アクリレート誘導体、多価(メタ)アクリレート誘導体
等を挙げることができる。
上記マロン酸エステル構造を有する化合物の場合も、エステル基中のアルキル基は、t−ブチル基等の3級アルキル基であることが最も好ましい。3級アルキル基とすることで、エステル交換反応が効率よく進行する点で好ましいものである。
多官能カルボン酸またはと、アルコールの反応によって得られる化合物も本発明のエステル化合物(A)として使用することができる。このような反応は、下記一般式で表すことができる。
という点で好ましい。
より具体的には、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、ブラシル酸、オクタデカン二酸、クエン酸、ブタンテトラカルボン酸等の脂肪族多価カルボン酸;
1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸、3−メチル−1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、4−メチル−1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、1,3,5−シクロヘキサントリカルボン酸等の脂環族多価カルボン酸
フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、4,4'−ビフェニルジカルボン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等の芳香族多価カルボン酸;
ヤシ油脂肪酸、綿実油脂肪酸、麻実油脂肪酸、米ぬか油脂肪酸、魚油脂肪酸、トール油脂肪酸、大豆油脂肪酸、アマニ油脂肪酸、桐油脂肪酸、ナタネ油脂肪酸、ヒマシ油脂肪酸、脱水ヒマシ油脂肪酸、サフラワー油脂肪酸等の脂肪酸;ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、安息香酸、p−tert−ブチル安息香酸、シクロヘキサン酸、10−フェニルオクタデカン酸等のモノカルボン酸;乳酸、3−ヒドロキシブタン酸、3−ヒドロキシ−4−エトキシ安息香酸等のヒドロキシカルボン酸;
等を挙げることができる。
本発明の熱硬化性樹脂組成物においては、上述した2以上のアルキルエステル基を有する化合物であるエステル化合物(A)に加えて、分子中に少なくとも2個の水酸基を有する分子中に少なくとも2個の水酸基を有する化合物(B)を含有するものである。これによって、分子中に少なくとも2個の水酸基を有する化合物(B)と上述したエステル化合物(A)との反応を生じさせ、塗膜を効率よく硬化させるものである。
また、分子量の小さい低分子量ポリオールを使用することもできる。
なかでも、アクリルポリオール及び/又はポリエステルポリオールを使用することが特に好ましい。
ここで使用されるアクリルポリオール及び/又はポリエステルポリオールは、塗料分野において汎用される樹脂を使用することができる。
以下、これらについて詳述する。
アクリルポリオールは、例えば、水酸基含有重合性不飽和モノマー(b1)及び上記(b1)と共重合可能な他の重合性不飽和モノマー(b2)を、公知の方法により共重合することによって製造することができる。より具体的には、有機溶媒中での溶液重合法、水中での乳化重合法、水中でのミニエマルション重合法、水溶液重合法、等の重合方法を挙げることができる。
このような水酸基含有ビニル単量体として特に代表的なものを以下に例示する。
2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、3−ヒドロキシプロピルビニルエーテル、2−ヒドロキシプロピルビニルエーテル、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル、3−ヒドロキシブチルビニルエーテル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピルビニルエーテル、5−ヒドロキシペンチルビニルエーテルもしくは6−ヒドロキシヘキシルビニルエーテルのような、種々の水酸基含有ビニルエーテル類;またはこれら上掲の各種のビニルエーテルと、ε−カプロラクトンとの付加反応生成物;
2−ヒドロキシエチル(メタ)アリルエーテル、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アリルエーテル、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アリルエーテル、4−ヒドロキシブチル(メタ)アリルエーテル、3−ヒドロキシブチル(メタ)アリルエーテル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピル(メタ)アリルエーテル、5−ヒドロキシペンチル(メタ)アリルエーテルもしくは6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アリルエーテルのような、種々の水酸基含有アリルエーテル;またはこれら上掲の各種のアリルエーテルと、ε−カプロラクトンとの付加反応生成物;
あるいは2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレートもしくはポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレートのような、種々の水酸基含有(メタ)アクリレート類;またはこれら上掲の各種の(メタ)アクリレートと、ε−カプロラクトンの付加反応主成分などである。
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、tert−ブチル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、メチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、tert−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロドデシル(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、等
イソボルニル(メタ)アクリレート等
(iii)アダマンチル基を有する重合性不飽和モノマー:
アダマンチル(メタ)アクリレート等
トリシクロデセニル(メタ)アクリレート等
(v)芳香環含有重合性不飽和モノマー:
ベンジル(メタ)アクリレート、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等
(vi)アルコキシシリル基を有する重合性不飽和モノマー:
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、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン等
パーフルオロブチルエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレート等のパーフルオロアルキル(メタ)アクリレート;フルオロオレフィン等
(viii)マレイミド基等の光重合性官能基を有する重合性不飽和モノマー
(ix)ビニル化合物:
N−ビニルピロリドン、エチレン、ブタジエン、クロロプレン、プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル等
(メタ)アクリル酸、マレイン酸、クロトン酸、β−カルボキシエチルアクリレート等
(xi)含窒素重合性不飽和モノマー:
(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、メチレンビス(メタ)アクリルアミド、エチレンビス(メタ)アクリルアミド、グリシジル(メタ)アクリレートとアミン化合物との付加物等
アリル(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート等
(xiii)エポキシ基含有重合性不飽和モノマー:
グリシジル(メタ)アクリレート、β−メチルグリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルエチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルプロピル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル等
(xv)スルホン酸基を有する重合性不飽和モノマー:
2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、2−スルホエチル(メタ)アクリレート、アリルスルホン酸、4−スチレンスルホン酸等;これらスルホン酸のナトリウム塩及びアンモニウム塩等
アシッドホスホオキシエチル(メタ)アクリレート、アシッドホスホオキシプロピル(メタ)アクリレート、アシッドホスホオキシポリ(オキシエチレン)グリコール(メタ)アクリレート、アシッドホスホオキシポリ(オキシプロピレン)グリコール(メタ)アクリレート等
2−ヒドロキシ−4−(3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−(3−アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2,2'−ジヒドロキシ−4−(3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2,2'−ジヒドロキシ−4−(3−アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2−(2'−ヒドロキシ−5'−メタクリロイルオキシエチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール等
4−(メタ)アクリロイルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン、4−(メタ)アクリロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−シアノ−4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−(メタ)アクリロイル−4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−(メタ)アクリロイル−4−シアノ−4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−クロトノイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−クロトノイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−クロトノイル−4−クロトノイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン等
アクロレイン、ダイアセトンアクリルアミド、ダイアセトンメタクリルアミド、アセトアセトキシエチルメタクリレート、ホルミルスチロール、炭素数約4〜約7のビニルアルキルケトン(例えば、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルブチルケトン)等
上記下限は、1.0重量%であることがより好ましく、1.5重量%であることが更に好ましい。上記上限は、40重量%であることがより好ましい。
ポリエステルポリオール(B−2)は、通常、酸成分とアルコール成分とのエステル化反応又はエステル交換反応によって製造することができる。
上記酸成分としては、ポリエステル樹脂の製造に際して、酸成分として通常使用される化合物が挙げられる。上記酸成分としては、例えば、脂肪族多塩基酸、脂環族多塩基酸、芳香族多塩基酸等、並びにそれらの無水物及びエステル化物を挙げることができる。
上記脂肪族多塩基酸としては、得られる塗膜の平滑性の観点から、アジピン酸及び/又はアジピン酸無水物であることが好ましい。
上記芳香族多塩基酸、並びにそれらの無水物及びエステル化物としては、フタル酸、無水フタル酸、イソフタル酸、トリメリット酸、及び無水トリメリット酸が好ましい。
上記化合物(B)としては、上述したような樹脂に限られるものではなく、低分子量ポリオール(具体的には分子量2,000以下)を使用することもできる。
低分子量ポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,2−ブタンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、3−メチル−1,2−ブタンジオール、1,1,1−トリメチロールプロパン、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,4−ペンタンジオール、2,4−ペンタンジオール、2,3−ジメチルトリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、3−メチル−4,3−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,5−ヘキサンジオール、1,4−ヘキサンジオール、2,5−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンジメタノール、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステル、水添ビスフェノールA、水添ビスフェノールF、ジメチロールプロピオン酸等の2価アルコール;上記2価アルコールにε−カプロラクトン等のラクトン化合物を付加したポリラクトンジオール;ビス(ヒドロキシエチル)テレフタレート等のエステルジオール化合物;ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール等のポリエーテルジオール化合物;グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ジグリセリン、トリグリセリン、1,2,6−ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌル酸、ソルビトール、マンニット等の3価以上のアルコール等を挙げることができる。
本発明の熱硬化型樹脂組成物は、エステル交換触媒(C)を含有するものである。すなわち、エステル基と水酸基との間のエステル交換反応を効率よく生じさせ、充分な熱硬化性を得るために、エステル交換触媒(C)を配合する。
具体的には、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、燐酸またはスルホン酸などのような種々の酸性化合物;LiOH、KOHまたはNaOH、アミン類などのような種々の塩基性化合物;PbO、酢酸亜鉛、酢酸鉛、三酸化アンチモン、テトライソプロピルチタネート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジオクテートまたはモノブチル錫酸などのような種々の金属化合物等を挙げることができる。また、光や熱によって酸を発生させる光応答性触媒、熱潜在性触媒も使用することができる。
なかでも、本発明の効果を、充分、発揮せしめ得るものとして、スルホン酸基を有する化合物(ドデシルベンゼンスルホン酸、フェノールスルホン酸、メタスルホン酸、パラトルエンスルホン酸)であるとか、あるいはスルホン酸のアルカリ金属塩ないしはアミン塩からなる基を有する化合物の使用が望ましい。
上記塗膜を有する被塗物としては、基材に所望により表面処理を施し、その上に下塗り塗膜が形成されたもの等を挙げることができる。特に、電着塗料によって下塗り塗膜が形成された車体が好ましく、カチオン電着塗料によって下塗り塗膜が形成された車体がより好ましい。
一方、接着剤や粘着剤等の分野において使用する場合は、塗料において要求されるほどの高い硬化性能は必要とされない。本発明の熱硬化性樹脂組成物は、塗料として使用できるレベルのものとすることが可能であるが、このような水準に到達しない組成物であっても、接着剤や粘着剤等の分野においては使用できる場合がある。
このような硬化膜は、塗料・接着剤として使用することができるような充分な性能を有したものである。
先行文献(特開平9−59543号公報)に記載された樹脂組成の追試実験を行った。比較樹脂として、t−ブチルメタアクリレート(共栄社化学(株)品:ライトエステルTB)375部、ヒドロキシエチルメタアクリレート(共栄社化学(株)品:ライトエステルHO−250)125部をモノマー混合液とし、開始剤としてt-ブチルパーオキシオクエート 25部、及び2,2‘−アゾビス(イソブチロニトリル)3部をキシレンに溶解し開始剤溶液とした。撹拌可能なフラスコにキシレンを500部入れ、窒素封入しながら、モノマー溶液および開始剤溶液を滴下した。この時の重合温度を130℃とした。滴下には4時間で行い、更に130℃で熟成を10時間行い、比較ポリマー溶液Aを得た。
n−ブチルメタアクリレート(共栄社化学(株)品:ライトエステルNB) 240部、ヒドロキシエチルメタアクリレート(共栄社化学(株)品:ライトエステルHO−250) 110部、 スチレン 30部をモノマー混合液とし、開始剤として2,2'-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)(和光純薬 V−65) 25部を芳香族炭化水素(T−SOL 100)に溶解し開始剤溶液とした。撹拌可能なフラスコに芳香族炭化水素(T−SOL 100) 250部及びシクロヘキサノン 250部を入れ、窒素封入しながら、モノマー溶液および開始剤溶液を滴下した。この時の重合温度を100℃とした。滴下には2時間で行い、更に100℃で熟成を4時間行い、ポリオールAを得た。
n−ブチルメタアクリレート(共栄社化学(株)品:ライトエステルNB) 240部、ヒドロキシエチルメタアクリレート(共栄社化学(株)品:ライトエステルHO−250) 62部、 スチレン 25部、反応性乳化剤(第一工業製薬品:アクアロンKH−10)10部、を混合した後、イオン交換水150部を混合しホモミキサーを用いて室温で1時間乳化を行い、モノマー乳化液を調整した。開始剤としてペルオキソ二硫酸アンモニウム9部と重亜硫酸ソーダ7部をイオン交換水に溶解し開始剤溶液とした。
撹拌可能なフラスコにイオン交換水260部を入れ、窒素封入しながら、モノマー溶液および開始剤溶液を滴下し重合を行った。この時の重合温度を80℃とした。滴下には2時間で行い、更に80℃で熟成を4時間行い、ポリオールBを得た
開始剤として2,2'-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)(和光純薬 V−65) 25部を芳香族炭化水素(T−SOL 100)に溶解し開始剤溶液とした。
撹拌可能なフラスコに芳香族炭化水素(T−SOL 100) 250部を入れ、窒素封入しながら、t−ブチルメタアクリレート(共栄社化学(株)品:ライトエステルTB) 240部と開始剤溶液を滴下し重合を行った。この時の重合温度を100℃とした。滴下には2時間で行い、更に100℃で熟成を4時間行い、エステル化合物溶液Aを得た。
開始剤として2,2'-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)(和光純薬 V−65) 25部を芳香族炭化水素(T−SOL 100)に溶解し開始剤溶液とした。
撹拌可能なフラスコに芳香族炭化水素(T−SOL 100) 250部を入れ、窒素封入しながら、t−ブチルアクリレート(共栄社化学(株)品:ライトアクリレートTB) 240部と開始剤溶液を滴下し重合を行った。この時の重合温度を100℃とした。滴下には2時間で行い、更に100℃で熟成を4時間行い、エステル化合物溶液Bを得た。
n−ブチルメタアクリレート(共栄社化学(株)品:ライトエステルNB) 240部、t−ブチルメタアクリレート(共栄社化学(株)品:ライトエステルTB)120部、 スチレン 30 部をモノマー混合液とし、開始剤として2,2'-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)(和光純薬 V−65) 25部を芳香族炭化水素(T−SOL100)に溶解し開始剤溶液とした。
撹拌可能なフラスコに芳香族炭化水素(T−SOL 100) 250部及びシクロヘキサノン 250部を入れ、窒素封入しながら、モノマー溶液および開始剤溶液を滴下した。この時の重合温度を100℃とした。滴下には2時間で行い、更に100℃で熟成を4時間行い、エステル化合物溶液Cを得た。
n−ブチルメタアクリレート(共栄社化学(株)品:ライトエステルNB) 245部、t−ブチルアクリレート(共栄社化学(株)品:ライトアクリレートTB) 110部、スチレン 30部をモノマー混合液とし、
開始剤として2,2'-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)(和光純薬 V−65) 25部を芳香族炭化水素(T−SOL 100)に溶解し開始剤溶液とした。
撹拌可能なフラスコに芳香族炭化水素 250部を入れ、窒素封入しながら、モノマー溶液および開始剤溶液を滴下した。この時の重合温度を100℃とした。滴下には2時間で行い、更に100℃で熟成を4時間行い、エステル化合物溶液Dを得た。
エチレングリコールモノアセトアセタートモノメタクリラート54部、n−ブチルアクリレート32部 炭酸カリウム38部、18−クラウン−6エーテル2部、テトラヒドロフラン112部を混合し、50℃で3時間撹拌した。反応終了後、シクロヘキサンと水を投入し、水洗した。有機層は飽和塩化アンモニウム水溶液で中和後、2度水洗し、得られた有機層を減圧下濃縮し、モノマーAを得た。
エチレングリコールモノアセトアセタートモノメタクリラート54部、ターシャリーブチルアクリレート32部、炭酸カリウム38部、18−クラウン−6エーテル2部、テトラヒドロフラン112部を混合し、50℃で3時間撹拌した。反応終了後、シクロヘキサンと水を投入し、水洗した。有機層は飽和塩化アンモニウム水溶液で中和後、2度水洗し、得られた有機層を減圧下濃縮し、モノマーBを得た。
エチレングリコールモノアセトアセタートモノメタクリラート54部、ターシャリーブチルアクリレート58部、炭酸カリウム38部、18−クラウン−6エーテル2部、テトラヒドロフラン112部を混合し、50℃で3時間撹拌した。反応終了後、シクロヘキサンと水を投入し、水洗した。有機層は飽和塩化アンモニウム水溶液で中和後、2度水洗し、得られた有機層を減圧下濃縮し、モノマーCを得た。
硫酸6.4部、硫酸マグネシウム31部、塩化メチレン130部を混合し、室温で15分間撹拌した。撹拌後、2−メタクリロイロキシエチルコハク酸(共栄社化学品 ライトエステルHO−MS)15部、ターシャリーブチルアルコール24部を投入し、室温で20時間撹拌した。反応終了後、水を投入し、水洗した。有機層は飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で中和後、2度水洗し、得られた有機層を減圧下濃縮し、モノマーDを得た。
開始剤である、2,2'-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)(和光純薬 V−65)7.5部を芳香族炭化水素(T−SOL 100)に混合し、開始剤溶液とした。
撹拌可能なフラスコに芳香族炭化水素(T−SOL 100) 150部を入れ、窒素封入しながら、モノマーA 150部および開始剤溶液を滴下した。この時の重合温度を100℃とした。滴下には2時間で行い、更に100℃で熟成を4時間行い、エステル化合物溶液Eを得た。
開始剤である、2,2'-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)(和光純薬 V−65)7.5部を芳香族炭化水素(T−SOL100)に混合し、開始剤溶液とした。撹拌可能なフラスコに芳香族炭化水素(T−SOL100) 150部を入れ、窒素封入しながら、モノマーB 150部および開始剤溶液を滴下した。この時の重合温度を100℃とした。滴下には2時間で行い、更に100℃で熟成を4時間行い、エステル化合物溶液Fを得た。
開始剤である、2,2'-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)(和光純薬 V−65)7.5部を芳香族炭化水素(T−SOL100)に混合し、開始剤溶液とした。撹拌可能なフラスコに芳香族炭化水素(T−SOL100) 150部を入れ、窒素封入しながら、モノマーC 150部および開始剤溶液を滴下した。この時の重合温度を100℃とした。滴下には2時間で行い、更に100℃で熟成を4時間行い、エステル化合物溶液Gを得た。
開始剤である、2,2'-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)(和光純薬 V−65)7.5部を芳香族炭化水素(T−SOL100)に混合し、開始剤溶液とした。撹拌可能なフラスコに芳香族炭化水素(T−SOL100) 150部を入れ、窒素封入しながら、モノマーD 150部および開始剤溶液を滴下した。この時の重合温度を100℃とした。滴下には2時間で行い、更に100℃で熟成を4時間行い、エステル化合物溶液Hを得た。
n−ブチルメタアクリレート(共栄社化学(株)品:ライトエステルNB)75部、モノマーA65部、スチレン10部を混合しモノマー溶液とした。2,2'-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)(和光純薬 V−65)7.5部を芳香族炭化水素(T−SOL 100)に溶かし、開始剤溶液とした。 撹拌可能なフラスコに芳香族炭化水素(T−SOL100) 150部を入れ、窒素封入しながら、モノマー溶液および開始剤溶液を滴下した。この時の重合温度を100℃とした。滴下には2時間で行い、更に100℃で熟成を4時間行い、エステル化合物Iを得た。
n−ブチルメタアクリレート(共栄社化学(株)品:ライトエステルNB)75部、モノマーB65部、スチレン10部を混合しモノマー溶液とした。2,2'-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)(和光純薬 V−65)7.5部を芳香族炭化水素(T−SOL 100)に溶かし、開始剤溶液とした。 撹拌可能なフラスコに芳香族炭化水素(T−SOL100) 150部を入れ、窒素封入しながら、モノマー溶液および開始剤溶液を滴下した。この時の重合温度を100℃とした。滴下には2時間で行い、更に100℃で熟成を4時間行い、エステル化合物Jを得た。
n−ブチルメタアクリレート(共栄社化学(株)品:ライトエステルNB)75部、モノマーC65部、スチレン10部を混合しモノマー溶液とした。2,2'-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)(和光純薬 V−65)7.5部を芳香族炭化水素(T−SOL 100)に溶かし、開始剤溶液とした。 撹拌可能なフラスコに芳香族炭化水素(T−SOL100) 150部を入れ、窒素封入しながら、モノマー溶液および開始剤溶液を滴下した。この時の重合温度を100℃とした。滴下には2時間で行い、更に100℃で熟成を4時間行い、エステル化合物Kを得た。
n−ブチルメタアクリレート(共栄社化学(株)品:ライトエステルNB)75部、モノマーD65部、スチレン10部を混合しモノマー溶液とした。2,2'-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)(和光純薬 V−65)7.5部を芳香族炭化水素(T−SOL 100)に溶かし、開始剤溶液とした。 撹拌可能なフラスコに芳香族炭化水素(T−SOL100) 150部を入れ、窒素封入しながら、モノマー溶液および開始剤溶液を滴下した。この時の重合温度を100℃とした。滴下には2時間で行い、更に100℃で熟成を4時間行い、エステル化合物Lを得た。
n−ブチルメタアクリレート(共栄社化学(株)品:ライトエステルNB) 240部、t−ブチルアクリレート(共栄社化学(株)品:ライトアクリレートTB)110部、スチレン 30 部、反応性乳化剤(第一工業製薬品:アクアロンKH−10)11部、を混合した後、イオン交換水を173部混合しホモミキサーを用いて室温で1時間乳化を行い、モノマー乳化液を調整した。開始剤としてペルオキソ二硫酸アンモニウム11部と重亜硫酸ソーダ8部を水に溶解し開始剤溶液とした。
撹拌可能なフラスコにイオン交換水290部を入れ、窒素封入しながら、モノマー溶液および開始剤溶液を滴下し重合を行った。この時の重合温度を80℃とした。滴下には2時間で行い、更に80℃で熟成を4時間行い、エステル化合物溶液Mを得た。
なお、表1中、Mn(数平均分子量),Mw(重量平均分子量)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定した、ポリスチレン換算分子量の値である。カラムはGPC KF−804L(昭和電工(株)製)、溶剤はテトラヒドロフランを使用した。
比較ポリマー溶液Aに酢酸亜鉛を比較ポリマー溶液Aの固形分に対して0.2wt%になるように混合し、アプリケーターを用いてWETで400μmの塗膜を作成し、170℃で20分硬化を行った。その後、ゲル分率、キシレンラビング試験、耐水性と、調整液を剛体振り子試験にて硬化性の確認を行った。
ポリオールA 100部に対して、エステル化合物A30部及び、フェノールスルホン酸(PHS)を混合物の固形分に対して2wt%になるように混合し、アプリケーターを用いてWETで400μmの塗膜を作成し、140℃で30分硬化を行った。その後、ゲル分率、キシレンラビング試験、耐水性試験を行った。
ポリオールA 100部に対して、エステル化合物B 30部及び、フェノールスルホン酸(PHS)を混合物の固形分に対して2wt%になるように混合し、アプリケーターを用いてWETで400μmの塗膜を作成し、140℃で30分硬化を行った。その後、ゲル分率、キシレンラビング試験、耐水性試験を行った。
ポリオールA 100部に対して、エステル化合物C 30部及び、メタンスルホン酸(MSA)を混合物の固形分に対して3wt%になるように混合し、アプリケーターを用いてWETで400μmの塗膜を作成し、140℃で30分硬化を行った。その後、ゲル分率、キシレンラビング試験、耐水性試験を行った。
ポリオールA 100部に対して、エステル化合物D 30部及び、メタンスルホン酸(MSA)を混合物の固形分に対して3wt%になるように混合し、アプリケーターを用いてWETで400μmの塗膜を作成し、140℃で30分硬化を行った。その後、ゲル分率、キシレンラビング試験、耐水性試験を行った。
実施例1〜4では、ゲル分率、キシレンラビング、耐水性等、膜性能が向上しており、硬化反応がしているのは明らかである。
ポリオールA 100部に対して、エステル化合物E 30部及び、フェノールスルホン酸(PHS)を混合物の固形分に対して2wt%になるように混合し、アプリケーターを用いてWETで400μmの塗膜を作成し、140℃で30分硬化を行った。その後、ゲル分率、キシレンラビング試験、耐水性、及び調整液にて剛体振り子試験を行った。
ポリオールA 100部に対して、エステル化合物F 30部及び、フェノールスルホン酸(PHS)を混合物の固形分に対して2wt%になるように混合し、アプリケーターを用いてWETで400μmの塗膜を作成し、140℃で30分硬化を行った。その後、ゲル分率、キシレンラビング試験、耐水性、及び調整液にて剛体振り子試験を行った。
ポリオールA 100部に対して、エステル化合物G 30部及び、フェノールスルホン酸(PHS)を混合物の固形分に対して2wt%になるように混合し、アプリケーターを用いてWETで400μmの塗膜を作成し、140℃で30分硬化を行った。その後、ゲル分率、キシレンラビング試験、耐水性、及び調整液にて剛体振り子試験を行った。
ポリオールA 100部に対して、エステル化合物H 30部及び、フェノールスルホン酸(PHS)を混合物の固形分に対して2wt%になるように混合し、アプリケーターを用いてWETで400μmの塗膜を作成し、140℃で30分硬化を行った。その後、ゲル分率、キシレンラビング試験、耐水性試験を行った。
ポリオールA 100部に対して、エステル化合物I 100部及び、フェノールスルホン酸(PHS)を混合物の固形分に対して2wt%になるように混合し、アプリケーターを用いてWETで400μmの塗膜を作成し、140℃で30分硬化を行った。その後、ゲル分率、キシレンラビング試験、耐水性試験を行った。
ポリオールA 100部に対して、エステル化合物J 100部及び、フェノールスルホン酸(PHS)を混合物の固形分に対して2wt%になるように混合し、アプリケーターを用いてWETで400μmの塗膜を作成し、140℃で30分硬化を行った。その後、ゲル分率、キシレンラビング試験、耐水性試験を行った。
ポリオールA 100部に対して、エステル化合物K 55部及び、フェノールスルホン酸(PHS)を混合物の固形分に対して2wt%になるように混合し、アプリケーターを用いてWETで400μmの塗膜を作成し、140℃で30分硬化を行った。その後、ゲル分率、キシレンラビング試験、耐水性試験を行った。
ポリオールA 100部に対して、エステル化合物L 100部及び、フェノールスルホン酸(PHS)を混合物の固形分に対して2wt%になるように混合し、アプリケーターを用いてWETで400μmの塗膜を作成し、140℃で30分硬化を行った。その後、ゲル分率、キシレンラビング試験、耐水性試験を行った。
ポリオールB 130部に対して、エステル化合物M 100部及び、フェノールスルホン酸(PHS)を混合物の固形分に対して2wt%になるように混合し、アプリケーターを用いてWETで400μmの塗膜を作成し、140℃で30分硬化を行った。その後、ゲル分率、キシレンラビング試験、耐水性試験を行った。
t−ブチルアクリレート24部、マロン酸ジ−t−ブチル40部、炭酸カリウム28部、18−クラウン−6エーテル1.5部、テトラヒドロフラン64部を混合し、50℃で1時間撹拌した。反応終了後、シクロヘキサンと水を投入し、水洗した。有機層は飽和塩化アンモニウム水溶液で中和後、2度水洗し、得られた有機層を減圧下濃縮することで、エステル化合物Nを得た。
1,6−ヘキサンジオールジアクリレート31部、マロン酸ジ−t−ブチル60部、炭酸カリウム42部、18−クラウン−6エーテル 1.1部、テトラヒドロフラン91部を混合し、50℃で3時間撹拌した。反応終了後、シクロヘキサンと水を投入し、水洗した。有機層は飽和塩化アンモニウム水溶液で中和後、2度水洗し、得られた有機層を減圧下濃縮することで、エステル化合物Oを得た。
トリメチロールプロパントリアクリレート80部、マロン酸ジ−t−ブチル37部、炭酸カリウム56部、18−クラウン−6エーテル1.5部、テトラヒドロフラン117部を混合し、50℃で3時間撹拌した。反応終了後、シクロヘキサンと水を投入し、水洗した。有機層は飽和塩化アンモニウム水溶液で中和後、2度水洗し、得られた有機層を減圧下濃縮することで、エステル化合物Pを得た。
ペンタエリスリトールトリアクレートヘキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー(共栄社化学(株)品:ウレタンアクリレートUA−306H)41部、マロン酸ジ−t−ブチル70部、炭酸カリウム49部、18−クラウン−6エーテル 1.3部、テトラヒドロフラン111部を混合し、50℃で3時間撹拌した。反応終了後、シクロヘキサンと水を投入し、水洗した。有機層は飽和塩化アンモニウム水溶液で中和後、2度水洗し、得られた有機層を減圧下濃縮し、芳香族炭化水素(T−SOL100)にて固形分50%に希釈することでエステル化合物Qを得た。
ポリオールA 100部に対して、エステル化合物N 15部及び、フェノールスルホン酸(PHS)を混合物の固形分に対して2wt%になるように混合し、アプリケーターを用いてWETで400μmの塗膜を作成し、140℃で30分硬化を行った。その後、ゲル分率、キシレンラビング試験、耐水性試験を行った。
ポリオールA 100部に対して、エステル化合物O 18部及び、フェノールスルホン酸(PHS)を混合物の固形分に対して2wt%になるように混合し、アプリケーターを用いてWETで400μmの塗膜を作成し、140℃で30分硬化を行った。その後、ゲル分率、キシレンラビング試験、耐水性試験を行った。
ポリオールA 100部に対して、エステル化合物P 18部及び、フェノールスルホン酸(PHS)を混合物の固形分に対して2wt%になるように混合し、アプリケーターを用いてWETで400μmの塗膜を作成し、140℃で30分硬化を行った。その後、ゲル分率、キシレンラビング試験、耐水性、及び調整液にて剛体振り子試験を行った。
ポリオールA 100部に対して、エステル化合物Q 43部及び、フェノールスルホン酸(PHS)を混合物の固形分に対して2wt%になるように混合し、アプリケーターを用いてWETで400μmの塗膜を作成し、140℃で30分硬化を行った。その後、ゲル分率、キシレンラビング試験、耐水性試験を行った。
ポリオールA 100部に対して、セバシン酸ジエチルエステル 15部及び、フェノールスルホン酸(PHS)を混合物の固形分に対して2wt%になるように混合し、アプリケーターを用いてWETで400μmの塗膜を作成し、140℃で30分硬化を行った。その後、ゲル分率、キシレンラビング試験、耐水性試験を行った。
ポリオールA 100部に対して、セバシン酸ジイソプロピルエステル 15部及び、フェノールスルホン酸(PHS)を混合物の固形分に対して2wt%になるように混合し、アプリケーターを用いてWETで400μmの塗膜を作成し、140℃で30分硬化を行った。その後、ゲル分率、キシレンラビング試験、耐水性試験を行った。
ポリオールA 100部に対して、セバシン酸ジターシャリーブチルエステル 18部及び、フェノールスルホン酸(PHS)を混合物の固形分に対して2wt%になるように混合し、アプリケーターを用いてWETで400μmの塗膜を作成し、140℃で30分硬化を行った。その後、ゲル分率、キシレンラビング試験、耐水性、及び調整液にて剛体振り子試験を行った。
ポリオールA 100部に対して、マロン酸ジ−t−ブチル 12部及び、フェノールスルホン酸(PHS)を混合物の固形分に対して2wt%になるように混合し、アプリケーターを用いてWETで400μmの塗膜を作成し、140℃で30分硬化を行った。その後、ゲル分率、キシレンラビング試験、耐水性試験を行った。
アクリディックA−405(DIC製ポリオール樹脂) 100部に対して、マロン酸ジ−t−ブチル 12部及び、フェノールスルホン酸(PHS)を混合物の固形分に対して2wt%になるように混合し、アプリケーターを用いてWETで400μmの塗膜を作成し、140℃で30分硬化を行った。その後、ゲル分率、キシレンラビング試験、耐水性試験を行った。
また、ポリマーであるポリオール樹脂と比較的低分子量のエステル化合物の組み合わせでは、反応性、相溶性で有利に働き、反応効率が向上したものと思われる。
ヘキサンジオール8部をソルフィット40部に溶解し、更にエステル化合物A60部を混合し、パラトルエンスルホン酸(PTS)を固形分に対して2wt%になるように混合した。アプリケーターを用いてWETで400μmの塗膜を作成し、140℃で30分硬化を行った。その後、ゲル分率、キシレンラビング試験、耐水性試験を行った。
エステル化合物G100部にトリメチロールプロパン(TMP)20部を混合し、フェノールスルホン酸(PHS)を固形分に対して2wt%になるように混合した。アプリケーターを用いてWETで400μmの塗膜を作成し、140℃で30分硬化を行った。その後、ゲル分率、キシレンラビング試験、耐水性試験を行った。
エステル化合物K100部にトリメチロールプロパン(TMP)10部を混合し、フェノールスルホン酸(PHS)を固形分に対して2wt%になるように混合した。アプリケーターを用いてWETで400μmの塗膜を作成し、140℃で30分硬化を行った。その後、ゲル分率、キシレンラビング試験、耐水性試験を行った。
エステル化合物M100部にヘキサンジオール14部を混合し、パラトルエンスルホン酸(PTS)を固形分に対して2wt%になるように混合した。アプリケーターを用いてWETで400μmの塗膜を作成し、140℃で30分硬化を行った。その後、ゲル分率、キシレンラビング試験、耐水性試験を行った。
ゲル分率は、実施例で得られた皮膜をソックスレーを用いてアセトン還流中で30分間溶解を行い、皮膜の残存重量%をゲル分率として測定した。
ゲル分率は0〜40%を実用に耐えられないものとして×とした。
ゲル分率は40〜80%を実用に耐えるものとして○とした。
ゲル分率は80〜100%を性能が優れているものとして◎とした。
評価は実用に耐えられないものを×とし、実用に耐えられるものを○とし、更に性能が優れているものを◎とした。
評価は実用に耐えられないものを×とし、実用に耐えられるものを○とし、更に性能が優れているものを◎とした。
エーアンドディ社製剛体振り子試験器(型番 RPT−3000W)を用いて、昇温速度 10℃/分 で各温度(140℃、170℃)まで昇温後保持しその時の周期及び耐対数減衰率の変化を求めた。特に塗膜の硬化状態を確認するために用いた。
振り子:FRB−100
膜厚(WET):100μm
また、キシレンラビング、耐水性といった性能において優れた性質を有するものは、これらの性質に基づいて塗料(特に最外層を形成する塗料)を含めた多くの用途での使用にも適したものとなる。
ゲル分率は高いが、キシレンラビング、耐水性といった性能が重要ではない場合は、本件の硬化性樹脂組成物は、粘着剤や接着剤の分野や複層塗膜における内層等の分野において使用できるものとなる。
Claims (3)
- 分子中に少なくとも2個のカルボン酸のアルキルエステル基を有するエステル化合物(A)、分子中に少なくとも2個の水酸基を有する化合物(B)、及び、エステル交換触媒(C)を含有し、
エステル化合物(A)及び分子中に少なくとも2個の水酸基を有する化合物(B)のうち一方(以下これを成分(X)と記す)は重量平均分子量が3,000〜300,000であり、他方(以下これを成分(Y)と記す)は重量平均分子量が50,000以下であり、
(上記成分(Y)の重量平均分子量)/(上記成分(X)の重量平均分子量)の比が90%以下であり、
前記アルキルエステル基のうちの一部又は全部として三級アルキルエステル基を含み、
有機溶媒溶液又は水分散体であることを特徴とする熱硬化型樹脂組成物。 - 上記エステル化合物(A)は、アルキルエステル基を2つ以上含有する化合物、又はアルキルエステルを持つモノマーの単独重合体若しくは共重合体である請求項1記載の熱硬化型樹脂組成物。
- 請求項1又は2記載の熱硬化型樹脂組成物を三次元架橋することによって形成されたことを特徴とする硬化膜。
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