JP7152807B2 - 熱硬化性樹脂組成物 - Google Patents

熱硬化性樹脂組成物 Download PDF

Info

Publication number
JP7152807B2
JP7152807B2 JP2021200558A JP2021200558A JP7152807B2 JP 7152807 B2 JP7152807 B2 JP 7152807B2 JP 2021200558 A JP2021200558 A JP 2021200558A JP 2021200558 A JP2021200558 A JP 2021200558A JP 7152807 B2 JP7152807 B2 JP 7152807B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acid
group
compound
general formula
compounds
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021200558A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2022028960A (ja
JP2022028960A5 (ja
Inventor
佑也 森脇
知也 松田
耕資 浅田
克 呑海
浩気 中川
佳嗣 前尾
成寿 吉田
直巳 竹中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyoeisha Chemical Co Ltd
Original Assignee
Kyoeisha Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from PCT/JP2020/008327 external-priority patent/WO2021171557A1/ja
Application filed by Kyoeisha Chemical Co Ltd filed Critical Kyoeisha Chemical Co Ltd
Publication of JP2022028960A publication Critical patent/JP2022028960A/ja
Publication of JP2022028960A5 publication Critical patent/JP2022028960A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7152807B2 publication Critical patent/JP7152807B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/26Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen
    • C08F220/28Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing no aromatic rings in the alcohol moiety
    • C08F220/282Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing no aromatic rings in the alcohol moiety and containing two or more oxygen atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/14Homopolymers or copolymers of esters of esters containing halogen, nitrogen, sulfur, or oxygen atoms in addition to the carboxy oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/78Preparation processes
    • C08G63/80Solid-state polycondensation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K13/00Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
    • C08K13/02Organic and inorganic ingredients
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/06Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
    • C08L33/062Copolymers with monomers not covered by C08L33/06
    • C08L33/066Copolymers with monomers not covered by C08L33/06 containing -OH groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING 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
    • C09D133/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C09D133/06Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C09D133/062Copolymers with monomers not covered by C09D133/06
    • C09D133/066Copolymers with monomers not covered by C09D133/06 containing -OH groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/12Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/14Methyl esters, e.g. methyl (meth)acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/12Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C08F220/1804C4-(meth)acrylate, e.g. butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate or tert-butyl (meth)acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/20Esters of polyhydric alcohols or phenols, e.g. 2-hydroxyethyl (meth)acrylate or glycerol mono-(meth)acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/26Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen
    • C08F220/28Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing no aromatic rings in the alcohol moiety
    • C08F220/283Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing no aromatic rings in the alcohol moiety and containing one or more carboxylic moiety in the chain, e.g. acetoacetoxyethyl(meth)acrylate

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

本発明は、熱硬化性樹脂組成物に関するものである。
本発明者らは、エステル交換反応を硬化反応とする熱硬化性樹脂組成物についての検討を行っている(特許文献1~3)。このような検討によって、周知の硬化剤であるメラミン樹脂やイソシアネート化合物を利用した硬化と同等又はそれ以上の性能を有する熱硬化性樹脂組成物を提供できることが明らかとなりつつある。
このようなエステル交換反応を硬化反応とする熱硬化性樹脂組成物にあたっては、更に、反応性が高い組成物が求められる。すなわち、系中に硬化反応を阻害する成分が存在したり、低温で硬化が必要であったり、短時間での硬化が必要であったりするような場合にも対応することが求められる場合がある。更に、常乾タイプの硬化性樹脂組成物への適用の検討が必要となる可能性もある。公知の熱硬化性樹脂組成物においては、一般的な条件では十分に硬化させることができるが、上述したような場合も含む広範な範囲内でも良好な硬化性能を確保することはできていなかった。
熱硬化性のポリエステル樹脂の重縮合反応においては、リン系の化合物を配合することが行われている(特許文献4~6等)。さらに、ポリエステル樹脂の製造に際しては、エステル交換反応触媒としての金属化合物が使用されることも多いため、重縮合の工程において金属化合物とリン系化合物とが併存する状態となることがある。
特許第6398026号公報 国際公開第2019/069783号 国際公開第2019/139069号 国際公開第2002/068497号 特開2017-39941号公報 国際公開第018/035337号
本発明は上記に鑑み、反応性が高く、種々の硬化条件に適応させることができ、極めて汎用性が高い熱硬化性樹脂組成物を提供することを目的とするものである。
本発明は、-COOR(Rは、炭素数50以下のアルキル基)、及び、水酸基を有する樹脂成分(A)及びエステル交換触媒(B)を含有し、硬化開始温度が130℃以下であり、150℃30分焼付という条件で硬化させたときのゲル分率が80%以上であることを特徴とする熱硬化性樹脂組成物である。
上記熱硬化性樹脂組成物において、エステル交換触媒(B)は、亜鉛、スズ、チタン、アルミニウム、ジルコニウム及び鉄からなる群より選択される少なくとも1の金属元素を含む化合物(B-1)、並びに、
有機リン化合物、尿素、アルキル化尿素、チオ尿素、アルキル化チオ尿素、スルホキシド化合物、第4級アンモニウム化合物、第4級ホスホニウム化合物、及び、ピリジン,キノリン,イソキノリン,フェナントロリン及びそれらの誘導体からなる群より選択される少なくとも1の化合物(B-2)を含有するものであることが好ましい。
本発明は、-COOR(Rは、炭素数50以下のアルキル基)、及び、水酸基を有する樹脂成分(A)及びエステル交換触媒(B)を含有し、エステル交換触媒(B)は、ジルコニウム化合物であることを特徴とする熱硬化性樹脂組成物でもある。
本発明は、-COOR(Rは、炭素数50以下のアルキル基)、及び、水酸基を有する樹脂成分(A)及びエステル交換触媒(B)を含有し、
エステル交換触媒(B)は、亜鉛、スズ、チタン、アルミニウム、ジルコニウム及び鉄からなる群より選択される少なくとも1の金属元素を含む化合物(B-1)、並びに、
有機リン化合物、尿素、アルキル化尿素、チオ尿素、アルキル化チオ尿素、スルホキシド化合物、第4級アンモニウム化合物、第4級ホスホニウム化合物、及び、ピリジン,キノリン,イソキノリン,フェナントロリン及びそれらの誘導体からなる群より選択される少なくとも1の化合物(B-2)、を含有するものであることを特徴とする熱硬化性樹脂組成物でもある。
本発明は、亜鉛、スズ、チタン、アルミニウム、ジルコニウム及び鉄からなる群より選択される少なくとも1の金属元素を含む化合物(B-1)、並びに、有機リン化合物、尿素、アルキル化尿素、チオ尿素、アルキル化チオ尿素、スルホキシド化合物、第4級アンモニウム化合物及び第4級ホスホニウム化合物、フェナントロリン及びフェナントロリン誘導体からなる群より選択される少なくとも1の化合物(B-2)を含有することを特徴とするエステル交換触媒でもある。
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、硬化反応性に優れるものであることから、低温硬化、短時間硬化等の良好な硬化性能を得ることができる。更に、常乾型の硬化性樹脂組成物にも適用することができる。
また、本発明のエステル交換触媒は、優れたエステル交換能を有し、エステル交換反応性を阻害するような成分の混在下においても、良好な硬化性能を有する。
実施例1の剛体振り子試験機データ。 実施例2の剛体振り子試験機データ。 実施例3の剛体振り子試験機データ。 実施例4の剛体振り子試験機データ。 実施例5の剛体振り子試験機データ。 実施例6の剛体振り子試験機データ。 実施例7の剛体振り子試験機データ。 実施例8の剛体振り子試験機データ。 実施例9の剛体振り子試験機データ。 実施例10の剛体振り子試験機データ。 実施例11の剛体振り子試験機データ。 実施例12の剛体振り子試験機データ。 実施例13の剛体振り子試験機データ。 比較例1の剛体振り子試験機データ。 比較例2の剛体振り子試験機データ。 実施例14の剛体振り子試験機データ。 実施例15の剛体振り子試験機データ。 実施例16の剛体振り子試験機データ。 実施例17の剛体振り子試験機データ。 実施例18の剛体振り子試験機データ。 実施例19の剛体振り子試験機データ。 実施例20の剛体振り子試験機データ。 実施例21の剛体振り子試験機データ。 比較例3の剛体振り子試験機データ。 実施例22の剛体振り子試験機データ。 実施例23の剛体振り子試験機データ。 実施例24の剛体振り子試験機データ。 実施例25の剛体振り子試験機データ。 実施例26の剛体振り子試験機データ。 実施例27の剛体振り子試験機データ。 実施例28の剛体振り子試験機データ。 実施例29の剛体振り子試験機データ。 実施例30の剛体振り子試験機データ。 実施例31の剛体振り子試験機データ。 実施例32の剛体振り子試験機データ。 実施例33の剛体振り子試験機データ。 実施例34の剛体振り子試験機データ。 実施例35の剛体振り子試験機データ。 実施例36の剛体振り子試験機データ。 実施例37の剛体振り子試験機データ。 実施例38の剛体振り子試験機データ。 実施例39の剛体振り子試験機データ。 実施例40の剛体振り子試験機データ。 実施例41の剛体振り子試験機データ。 実施例42の剛体振り子試験機データ。 実施例43の剛体振り子試験機データ。 実施例44の剛体振り子試験機データ。 実施例45の剛体振り子試験機データ。 実施例46の剛体振り子試験機データ。 実施例47の剛体振り子試験機データ。 実施例48の剛体振り子試験機データ。 実施例49の剛体振り子試験機データ。 実施例50の剛体振り子試験機データ。 実施例51の剛体振り子試験機データ。 実施例52の剛体振り子試験機データ。 比較例4の剛体振り子試験機データ。 実施例53の剛体振り子試験機データ。 比較例5の剛体振り子試験機データ。 本明細書における剛体振り子試験における硬化開始温度の読み取り方法を示す図である。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、硬化開始温度が130℃以下であり、150℃30分焼付という条件で硬化させたときのゲル分率が80%以上である。すなわち、硬化開始温度が130℃以下という低温であり、かつ、硬化させた後においても、強度等において充分な物性を得ることができる熱硬化性樹脂組成物である。エステル交換反応を硬化反応とする熱硬化性樹脂組成物において、このような優れた硬化性能を有するものは、従来知られていなかった。
上記硬化開始温度は、3℃/minの昇温条件で剛体振り子試験を実施した際の周期の減少開始温度を指し、図59のようにして硬化開始点を測定することにより求めた値である。
上記値が130℃以下である熱硬化性樹脂組成物は、反応性が高いものである。このため、低温での硬化を行うことができるだけではなく、短時間硬化が必要な用途で使用したり、常乾の硬化性樹脂組成物としたりする場合等においても好適な硬化反応性を得ることができる。
上記硬化開始温度は、120℃以下であることがより好ましく、100℃以下であることが更に好ましい。特に、80℃以下であると、常乾型の硬化性樹脂組成物にも使用することができる。
更に、本発明の熱硬化性樹脂組成物は、150℃30分焼付という条件で硬化させたときのゲル分率が80%以上であることも必須である。すなわち、硬化開始温度が低いとしても、その後の反応速度が遅い場合もある。このような場合には、架橋反応が充分に進行せず、物理的性質が良好な硬化物を得ることが困難となる。一方、ゲル分率が上述した範囲内のものとすることで、硬化物の物性も良好なものとすることができる。
なお、上記ゲル分率の測定方法は、焼付硬化により得られた皮膜を、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%として測定した。
上記ゲル分率は、90%以上であることがより好ましく、95%以上であることが更に好ましい。
上記ゲル分率は、120℃30分で焼き付けという条件で80%以上であることがより好ましく、100℃30分で焼きつけという条件で80%以上であることが更に好ましい。
上述した性能を満たす熱硬化性樹脂組成物を得るためには、使用するエステル交換触媒(B)の選択が重要である。すなわち、特に反応性を促進する効果が高い触媒を選択し、これによって、上述した性能を有する熱硬化性樹脂組成物とすることができる。
エステル交換触媒(B)の選択に加えて、更に、樹脂成分(A)においても、硬化反応性を生じやすい樹脂組成を選択し、これらを適宜組み合わせることによって、上述した硬化開始温度及びゲル分率を有する熱硬化性樹脂組成物とすることができる。
以下、本発明の熱硬化性樹脂組成物を得る上で重要となる、エステル交換触媒(B)の選定及び樹脂組成の選定について、以下、それぞれ詳述する。
(エステル交換触媒(B))
本発明の熱硬化性樹脂組成物においては、エステル交換触媒(B)として金属化合物触媒を使用することが最も好ましい。当該金属化合物触媒は、金属種の選定や、その他の化合物との併用等によって、エステル交換反応性を得ることができる。更に、樹脂組成との組み合わせによって、適宜、必要な性能を得ることができる点で好ましい。
上記金属化合物触媒は、亜鉛、スズ、チタン、アルミニウム、ジルコニウム及び鉄からなる群より選択される少なくとも1の金属元素を含む化合物(B-1)であることが好ましい。このような化合物は、好適なエステル交換反応性を有する点で好ましい。これらの中でも、亜鉛、ジルコニウムが特に優れたエステル交換反応性を有する点で好ましいものである。
上述した化合物のなかでも、ジルコニウム化合物は、極めて優れたエステル交換能を有しており、これを使用することで、上述した熱硬化性樹脂組成物を容易に得ることができる点で特に好ましいものである。
なお、ジルコニウム化合物をエステル交換触媒として使用した場合、以下に詳述する化合物(B-2)を併用しない場合でも、非常に高いエステル交換能が得られる点でも好ましい。
エステル交換反応を硬化反応とする、熱硬化性樹脂組成物においてジルコニウム化合物をエステル交換触媒として使用することは、新規な発明である。よって、-COOR(Rは、炭素数50以下のアルキル基)、及び、水酸基を有する樹脂成分(A)及びエステル交換触媒(B)としてのジルコニウム化合物を含有する熱硬化性樹脂組成物も本発明の一つである。
上記金属化合物触媒としては、例えば、酢酸亜鉛、アクリル酸亜鉛、亜鉛アセチルアセトネート、トリフルオロメタンスルホン酸亜鉛、酸化亜鉛、アルミニウムイソプロピレート、塩化鉄、ジチオカルバミン酸亜鉛、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、モノブチル錫酸、ジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセチルアセトネート、ジルコニア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。更に、亜鉛クラスター触媒(例えば、東京化成工業株式会社製のZnTAC24(商品名)等を使用することもできる。
更に、上述した化合物のうち、2種以上を併用して使用するものであってもよい。
上記金属化合物触媒としては、金属塩化合物が特に好ましく、アニオン成分として、金属アセチルアセトネートを使用すると、同種金属化合物よりも優れたエステル交換能が得られる傾向がある点で好ましい。例えば、亜鉛アセチルアセトネートやジルコニウムアセチルアセトネートは、特に好適に使用することができる。特に、ジルコニウムアセチルアセトネートは、極めて良好な触媒性能を発揮するものである。
また、酸化亜鉛を用いる場合には、アセチルアセトンに分散させたものを用いるようにすることが好適である。酸化亜鉛をアセチルアセトンに分散させることで、亜鉛アセチルアセトネートが生成すると考えられる。
上記酸化亜鉛とアセチルアセトンとは、1:0.5~1:10(重量比)の割合で含有することが好ましい。このような割合で配合することで、特に好適な結果を得ることができる。
上記下限は、1:0.8であることがより好ましく、1:1であることがさらに好ましい。上記上限は、1:5であることがより好ましく、1:3であることがさらに好ましい。
上記金属化合物を触媒として使用する場合、更に、有機リン化合物、尿素、アルキル化尿素、チオ尿素、アルキル化チオ尿素、スルホキシド化合物、第4級アンモニウム化合物、第4級ホスホニウム化合物、及び、ピリジン,キノリン,イソキノリン,フェナントロリン及びそれらの誘導体からなる群より選択される少なくとも1の化合物(B-2)を併用すると、触媒性能が向上する点でより好ましい。
これらの化合物を併用することで活性化された金属化合物を使用すると、上述した硬化開始温度及びゲル分率を得ることができる点で特に好ましいものである。
このような効果が得られる作用は明らかではないが、金属化合物に化合物(B-2)が配位することで、触媒活性を向上させているものと推測される。したがって、化合物(B-2)としては、金属化合物に配位することができるような化合物を選択することが好ましい。
エステル交換反応の触媒作用が向上することで、エステル交換反応をより低温で行うことができるようになる。よって、反応温度を低くすることができ、エネルギー効率を改善することができる。更に、耐熱性の低い化合物のエステル交換反応を行う場合にも使用することができる。
本発明者らの検討によると、従来のエステル交換反応は、系中にカルボキシル基が存在する状態では反応性が低下することが明らかとなっている。このため、カルボキシル基が存在する水性硬化性樹脂組成物においてエステル交換反応を利用しようとすると、高温での硬化が必要とされていた。
本発明者らの検討により、このような問題は、上記金属化合物に加えて化合物(B-2)を併用することで大幅な改善にされることが明らかになった。すなわち、これによって、触媒活性がより向上し、80~150℃の範囲で反応を生じさせることができる。また、種々の要因で反応が進行しにくい系であっても反応を進行させることができる。例えば、カルボキシル基が存在する系においても、反応を進行させられる点で好ましい。よって、水系熱硬化性樹脂組成物におけるエステル交換反応の触媒としても好適に使用することができる。
エステル交換反応を熱硬化反応とする従来の熱硬化性樹脂組成物は、酸触媒によってエステル交換反応を行うものが知られていた。しかし、このような熱硬化性樹脂組成物は、酸が存在することによる各種の問題も存在した。
例えば、顔料分散剤等の添加剤としてアミン化合物が使用される場合がある。更に、塗料を水性化する場合は、樹脂中にカルボン酸基、スルホン酸基等の酸基を導入し、これをアミン化合物等で中和して水溶化することが広く行われている。この場合、酸性触媒と併用することは困難であった。このことは、エステル交換触媒を硬化反応とする熱硬化性樹脂組成物の水性化の妨げとなる問題であった。エステル交換触媒(B)においては、酸触媒を使用しなくても良好な硬化反応を生じさせることができることから、塩基性化合物を添加した熱硬化性樹脂組成物とすることができる点でも好ましい。
また、本発明の熱硬化性樹脂組成物を溶剤系塗料組成物として使用する場合であっても、多層塗膜のうちの一部の層として水性塗料を組み合わせて使用する場合がある。この場合、多層塗膜を同時に加熱硬化する場合、多層塗膜を形成するその他の層からアミンやアンモニア等が発生する場合がある。このような場合であっても、良好な硬化を行うことができるという点で、上記触媒は好ましいものである。
なお、本発明にかかるエステル交換触媒は、常圧下でのエステル交換反応における触媒として当該組成を使用するものであることが好ましい。さらに、エステル交換反応を硬化反応とする硬化性樹脂組成物において、エステル交換触媒として使用することが好ましい。
上述の通り、エステル交換触媒(B)は、有機リン化合物、尿素、アルキル化尿素、チオ尿素、アルキル化チオ尿素、スルホキシド化合物、第4級アンモニウム化合物、第4級ホスホニウム化合物、及び、ピリジン,キノリン,イソキノリン,フェナントロリン及びそれらの誘導体からなる群より選択される少なくとも1の化合物(B-2)を含有することが好ましい。以下、これらの化合物について詳述する。
上記有機リン化合物としては特に限定されず、例えば、リン酸、亜リン酸、ホスホン酸、ホスフィン酸、亜ホスホン酸、有機ホスフィンオキシド、有機ホスフィン化合物並びにこれらの種々のエステル、アミド及び塩を挙げることができる。エステルは、アルキル、分岐アルキル、置換アルキル、二官能性アルキル、アルキルエーテル、アリール、及び置換アリールのエステルであってよい。アミドは、アルキル、分岐アルキル、置換アルキル、二官能性アルキル、アルキルエーテル、アリール、及び置換アリールのアミドであってよい。
これらのなかでも、ホスホン酸エステル、リン酸アミド及び有機ホスフィンオキシド化合物からなる群より選択される少なくとも1の化合物であることが特に好ましい。これらの有機リン化合物を使用すると、エステル交換触媒機能が最も良好なものとなる。さらに具体的には、トリフェニルホスフィンオキシド、トリオクチルホスフィンオキシド、トリシクロヘキシルホスフィンオキシドなどの、有機ホスフィンオキシド化合物;ヘキサメチルリン酸トリアミド、トリス(N,N-テトラメチレン)リン酸トリアミド等のリン酸アミド化合物、トリフェニルホスフィンスルフィド、トリブチルホスフィンスルフィド、トリオクチルホスフィンスルフィド等の有機ホスフィンスルフィド化合物、等を好適に使用することができる。
上記アルキル化尿素としては、特に限定されず、尿素、ジメチル尿素、ジメチルプロピレン尿素等を挙げることができる。なお、ジメチルプロピレン尿素等のように、環状構造を有するものであってもよい。
上記アルキル化チオ尿素としては、特に限定されず、ジメチルチオ尿素、トリメチルチオ尿素、テトラメチルチオ尿素、ジエチルチオ尿素、ジブチルチオ尿素等を挙げることができる。
上記スルホキシド化合物としては、ジメチルスルホキシド、ジフェニルスルホキシド等を挙げることができる。
上記第4級アンモニウム化合物としては、下記一般式(i)で表される化合物が好適に用いられる。
Figure 0007152807000001
(ただし、式(i)中、R41~R44は、それぞれ独立して、1価の炭化水素基、または反応に不活性な官能基が結合した1価の炭化水素基を表し、Y1-は、1価の陰イオンを表す。R41~R44は、それぞれ同じ基であってもよいし、異なる基であってもよい。)
R41~R44が炭化水素基である場合、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アリール基などが挙げられ、アルキル基、アリール基が好ましい。R41~R44の各炭素原子数は、1~100が好ましく、4~30がより好ましい。
R41~R44が、反応に不活性な官能基が結合した1価の炭化水素基である場合の官能基は、反応条件に応じて適宜選択されるが、ハロゲン原子、アルコキシカルボニル基、アシルオキシ基、ニトリル基、アシル基、カルボキシル基、アルコキシル基などが挙げられる。
上記式(i)における第4級アンモニウム(R41R42R43R44N+)としては、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラ-n-プロピルアンモニウム、テトラ-n-ブチルアンモニウム、メチルトリ-n-オクチルアンモニウム、n-ドデシルトリメチルアンモニウム、n-ドデシルトリ-n-ブチルアンモニウム、セチルトリメチルアンモニウム、トリメチルベンジルアンモニウム、トリエチルベンジルアンモニウム、セチルベンジルジメチルアンモニウム、トリメチル-2-ヒドロキシエタンアミニウム、セチルピリジニウム、n-ドデシルピリジニウム、フェニルトリメチルアンモニウム、フェニルトリエチルアンモニウム、N-ベンジルピコリニウム、ペンタメトニウム、ヘキサメトニウムなどが挙げられる。
上記一般式(i)におけるY1-としては、フッ素イオン、塩素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、リン酸イオン、過塩素酸イオン、硫酸水素イオン、水酸化物イオン、酢酸イオン、安息香酸イオン、ベンゼンスルホン酸イオン、p-トルエンスルホン酸イオンなどが挙げられ、フッ素イオン、塩素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオン、水酸化物イオン、酢酸イオンが好ましく、フッ素イオン、塩素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオン、水酸化物イオンがより好ましく、塩素イオンまたは臭素イオンがさらに好ましい。
上記一般式(i)で表される化合物としては、汎用性および反応性の観点から、下記第4級アンモニウム(R41R42R43R44N+)と、下記Y1-との組合せが好ましい。
第4級アンモニウム(R41R42R43R44N+):テトラメチルアンモニウム、テトラ-n-ブチルアンモニウム、n-ドデシルトリメチルアンモニウム、n-ドデシルトリ-n-ブチルアンモニウム、トリエチルベンジルアンモニウム、トリメチル-2-ヒドロキシエタンアミニウム。
Y1-:フッ素イオン、塩素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオン、水酸化物イオン、酢酸イオン。
第4級アンモニウム化合物としては、反応性、工業的入手容易さや価格、扱いやすさ等の点から、テトラメチルアンモニウムクロリド、テトラ-n-ブチルアンモニウムフルオリド、テトラ-n-ブチルアンモニウムヨージド、テトラ-n-ブチルアンモニウムヒドロキシド、テトラ-n-ブチルアンモニウムアセテート、n-ドデシルトリメチルアンモニウムブロミド、n-ドデシルトリ-n-ブチルアンモニウムブロミド、トリエチルベンジルアンモニウムクロリド、トリメチル-2-ヒドロキシエタンアミニウムクロリド(コリンクロリド)からなる群より選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。
第4級ホスホニウム化合物としては、
下記一般式(ii)で表される化合物が挙げられる。
Figure 0007152807000002
(ただし、式(ii)中、R51~R54は、それぞれ独立して、1価の炭化水素基を表し、Y2-は、1価の陰イオンを表す。R51~R54は、それぞれ同じ基であってもよいし、異なる基であってもよい。)
R51~R54における炭化水素基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アリール基などが挙げられ、アルキル基、アリール基が好ましい。
上記一般式(ii)における第4級ホスホニウム(R51R52R53R54P+)としては、テトラエチルホスホニウム、テトラ-n-ブチルホスホニウム、エチルトリ-n-オクチルホスホニウム、セチルトリエチルホスホニウム、セチルトリ-n-ブチルホスホニウム、n-ブチルトリフェニルホスホニウム、n-アミルトリフェニルホスホニウム、メチルトリフェニルホスホニウム、ベンジルトリフェニルホスホニウム、テトラフェニルホスホニウムなどが挙げられる。
Y2-としては、塩素イオン、フッ素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、リン酸イオン、過塩素酸イオン、硫酸水素イオン、水酸化物イオン、酢酸イオン、安息香酸イオン、ベンゼンスルホン酸イオン、p-トルエンスルホン酸イオンなどが挙げられ、フッ素イオン、塩素イオン、臭素イオン、水酸化物イオンが好ましい。
反応性、工業的入手容易さの点から、テトラ-n-ブチルホスホニウムヒドロキシド、
テトラブチルホスホニウムブロミド、テトラブチルホスホニウムクロリドからなる群より選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。
上記ピリジン誘導体としては、ジメチルアミノピリジン、ニコチン酸エステル等を挙げることができる。
上記キノリン誘導体としては、8-ヒドロキシキノリン、2-メチル-8-キノリノール等を挙げることができる。
エステル交換触媒は、化合物(B-1)と化合物(B-2)とを(B-1):(B-2)=100:1~1:100(重量比)の割合で含有することが好ましい。このような割合で配合することで、特に好適な結果を得ることができる。上記下限は、50:1であることがより好ましく、10:1であることがさらに好ましい。上記上限は、1:50であることがより好ましく、1:10であることがさらに好ましい。
上記化合物(B-1)は、反応を生じさせる際の反応系中の反応に関与する化合物の量に対して、0.01~50重量%の割合で含有させることが好ましい。
上記化合物(B-2)は、反応を生じさせる際の反応系中の反応に関与する化合物の量に対して、0.01~50重量%の割合で含有させることが好ましい。
本発明の樹脂組成物においては、エステル交換触媒(B)として、(1)ジルコニウム化合物を使用する、(2)上記化合物(B-1)及び化合物(B-2)を使用する、という方法によって、上述した物性を特に好適に得ることができる点で好ましいものである。
上記(1)、(2)のエステル交換触媒を使用し、樹脂組成として特にエステル交換反応性が高いものを選択して使用すると、硬化開始温度が130℃以下であり、150℃以下30分焼付という条件で硬化させたときのゲル分率が80%以上であるという性質を有する樹脂組成物を得ることができる。
エステル交換反応を硬化反応とする、熱硬化性樹脂組成物において、上記(2)のエステル交換触媒を使用することは、新規な発明である。よって、-COOR(Rは、炭素数50以下のアルキル基)及び水酸基を有する樹脂成分(A)、及び、エステル交換触媒(B)としての上記(2)のエステル交換触媒を含有する熱硬化性樹脂組成物も本発明の一つである。
更に、亜鉛アセチルアセトネートをエステル交換触媒として使用し、樹脂組成として特にエステル交換反応性が高いものを選択して使用すると、硬化開始温度が100℃以下であり、100℃以下30分焼付という条件で硬化させたときのゲル分率が80%以上であるという性質を有する樹脂組成物を得ることができる。
なお、上述したような、化合物(B-1)及び化合物(B-2)を含有するエステル交換触媒の中でも、亜鉛、スズ、チタン、アルミニウム、ジルコニウム及び鉄からなる群より選択される少なくとも1の金属元素を含む化合物(B-1)、並びに、有機リン化合物、尿素、アルキル化尿素、チオ尿素、アルキル化チオ尿素、スルホキシド化合物、第4級アンモニウム化合物、第4級ホスホニウム化合物、フェナントロリン及びその誘導体からなる群より選択される少なくとも1の化合物(B-2)を含有するエステル交換触媒は、新規なエステル交換触媒である。したがって、このような触媒もまた本発明の一つである。
本発明のエステル交換触媒は、優れたエステル交換能を有し、上述したように、より低温での、熱硬化性樹脂組成物のエステル交換反応を可能とするものである。
また、低温硬化に限らず、エステル交換反応によって硬化を生じさせる熱硬化性樹脂組成物におけるエステル交換触媒として好適に使用することができるものであり、180℃以上の高温硬化においても使用することが可能である。例えば、フェナントロリンは、高温短時間での硬化においても、優れた性能を示すものである。
樹脂組成物の硬化反応におけるエステル交換触媒だけではなく、合成反応において行われるエステル交換反応におけるエステル交換触媒としても使用することができる。
すなわち、本発明のエステル交換触媒は、その用途を特に限定されるものではなく、エステル交換を硬化反応とする硬化性樹脂組成物、有機合成におけるエステル交換反応等の任意の目的において使用することができる。例えば、(メタ)アクリル酸エステル等のカルボン酸エステル化合物において、アルキル基を置換する反応(例(メタ)アクリル酸メチルを(メタ)アクリル酸ブチルに変換する反応)においても使用することができる。
(樹脂組成)
以下、本発明の硬化性樹脂組成物に使用することができる樹脂組成について詳述する。なお、硬化性樹脂組成物の組成は以下に例示したものに限定されない。さらに、本発明における硬化性樹脂組成物は、硬化させることによって、樹脂となるものも包含する。すなわち、組成物自体は低分子量化合物しか含まれていないものであっても、熱反応によって樹脂に変化するものを包含する。
本発明において使用する樹脂成分(A)は、-COOR(Rは、炭素数50以下のアルキル基)、及び、水酸基を有するものである。
すなわち、本発明においては、任意の公知の化合物又は新規の化合物であってこれらの官能基を有するものを使用することができる。
このような樹脂成分としては、必要な官能基を含むアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂等を挙げることができる。また、これらの樹脂等の混合物であってもよい。更に、成分のうち少なくとも一部が低分子量化合物であってもよい。
樹脂成分は、2以上の-COOR(Rは、炭素数50以下のアルキル基)基を有する化合物(A-1)、及び、水酸基を有する化合物(A-2)の混合物であってもよいし、樹脂成分は、1以上の-COOR(Rは、炭素数50以下のアルキル基)基及び1以上の水酸基を有する化合物(A-3)を一部又は全部とするものであってもよい。更に、(A-3)を必須とする樹脂組成物に加えて、(A-1)及び/又は(A-2)を含有するものであってもよい。
本発明の樹脂におけるRは、炭素数50以下であれば、1級、2級、3級のいずれであってもよい。但し、1級又は2級であることがより好ましく、1級であることが最も好ましい。
より具体的には、メチルエステル基、エチルエステル基、ベンジルエステル基、n-プロピルエステル基、イソプロピルエステル基、n-ブチルエステル基、イソブチルエステル基、sec-ブチルエステル基、t-ブチル基等の、公知のエステル基を有するものを使用することができる。上記Rは、エステル交換反応中にアルコールとして生成され、揮散することが好ましいため、アルキル基としては炭素数が20以下のものであることがより好ましく、10以下であることが更に好ましい。また、硬化反応において揮発するアルコールの沸点が300℃以下であることが好ましく、200℃以下であることが更に好ましい。
以下、本発明において使用できる樹脂、低分子量化合物を例示する。本発明は、以下の樹脂、低分子量化合物を使用するものに限定されるものではなく、以下に例示したもの及び上記官能基を有する化合物を適宜必要に応じて組み合わせて使用することができる。
(1)不飽和結合の重合によって得られた重合体
アクリル樹脂のような、不飽和結合の重合によって得られた重合体は、塗料や接着剤等の熱硬化性樹脂の分野において汎用される樹脂であり、水酸基やアルキルエステル基を有する単量体を使用すれば、使用した単量体の割合で樹脂中にこれらの官能基が存在するものとなる。このため、樹脂中の官能基量のコントロールや樹脂物性の調整も容易であり、本発明の目的に容易に使用することができる。
特に、水酸基・アルキルエステル基を導入する場合、以下のような単量体(1-1)、(1-2)によって導入することができる。
(1-1)水酸基含有単量体
水酸基含有単量体としては、特に限定されず、以下のものを挙げることができる。
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。
また、単量体としての水酸基含有単量体は、直接水酸基を有するものではなく、分子数5以上の連結鎖を介して水酸基を有するものとした場合には、水酸基が樹脂中で動きやすくなるため、反応を生じやすいという点で好ましい。
(1-2)アルキルエステル基含有単量体
上記アルキルエステル基含有単量体としては、非常に多くの種類の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。
(1-2-a)下記一般式(1)で表される化合物
Figure 0007152807000003
(式中、R4,R5,R6は、水素、アルキル基、カルボキシル基、アルキルエステル基を表す
R7は、炭素数50以下の炭化水素基を表す)
このような一般式(1)で表される化合物は、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸又はフマル酸等の公知の不飽和カルボン酸のエステル誘導体を挙げることができる。
上記一般式(1)で表される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最も代表的なものは、(メタ)アクリル酸とアルコールとのエステルであり、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、ベンジル(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、t-ブチル(メタ)アクリレートを挙げることができる。
上記t-ブチル(メタ)アクリレートは、3級アルキルのエステルであることから、エステル交換反応速度が速く、このため硬化反応が効率よく進行する。このため、1級アルキルエステルや2級アルキルエステルよりも架橋反応性に優れ、本発明の目的を達成するエステル基を供与する上で非常に好ましい原料である。
(1-2-b)下記一般式(4)で表される化合物
Figure 0007152807000004
n1:1~10
(式中、R4、R5,R6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R7-[COOR8]n1で表される構造。
R7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。
R8は、炭素数50以下のアルキル基。
上記一般式(4)で表される化合物は、R7-[COOR8]n1基が下記一般式(4-1)のラクトン構造であってもよい。)
Figure 0007152807000005
(Rxは、分岐鎖を有していてもよい炭素数2~10の炭化水素基)
上記一般式(4)で表される単量体を使用して得られる重合体は、エステル交換反応性において特に優れるものとすることができる。このため、硬化開始温度が130℃以下であり、150℃30分焼付という条件で硬化させたときのゲル分率が80%以上という樹脂組成物を得る上では、特に好ましいものである。
上記一般式(4)で表される単量体は、R8が1級又は2級アルキルエステルを有するものであることがより好ましい。このような単量体に由来する1級又は2級アルキルエステル基は、水酸基との反応を生じやすく、このため本発明の目的を充分に達成することができる。
このような化合物は、不飽和結合による重合反応によって重合体を得ることができる。このようにして得られた重合体は、エステル交換反応を硬化反応とする熱硬化型樹脂組成物に使用した場合、不飽和結合の重合に基づいて形成された主鎖と、アルキルエステル基とが連結基を介して離れて存在している。このため、アルキルエステル基が比較的自由に動くことができる。このため、アルキルエステル基と水酸基とが近づきやすくなり、エステル交換の反応性が向上することが本発明者らによって見いだされた。このようにエステル交換反応の反応性が向上することで、短時間硬化や硬化温度の低下を実現することができ、エステル交換反応による熱硬化型樹脂組成物の有用性を高めることができる。
上記アルキルエステル基としては特に限定されず、メチルエステル基、エチルエステル基、ベンジルエステル基、n-プロピルエステル基、イソプロピルエステル基、n-ブチルエステル基、イソブチルエステル基、sec-ブチルエステル基等の、公知のエステル基を有するものを使用することができる。なお、アルキル基は炭素数50以下のものとすることが好ましい。上記アルキル基は、エステル交換反応中にアルコールとして生成され、揮散することが好ましいため、アルキル基としては炭素数が20以下のものであることがより好ましく、10以下であることが更に好ましい。また、硬化反応において揮発するアルコールの沸点が300℃以下であることが好ましく、200℃以下であることが更に好ましい。
上記アルキルエステル基におけるアルキル基(すなわち、上記一般式(4)におけるR8)は、炭素数が50以下のアルキル基であるが、より好ましくは炭素数1~20の範囲内であり、更に好ましくは、1~10の範囲内であり、更に好ましくは、1~6の範囲内である。最も好ましくは、1~4の範囲内である。このような範囲内とすることで、硬化反応を好適に進行させることができる点で好ましいものである。
また、上記アルキルエステル基がラクトン基となる場合も本発明に包含される。このようなラクトン基のエステル基も本発明のエステル交換反応を生じることができ、硬化反応に利用することができる。このような化合物は上記(4-1)の化学構造を有するものである。
上記一般式(4)で表される構造としてより具体的には、例えば、
Figure 0007152807000006
n2:1~10
(式中、R9は、H又はメチル基。
R10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。
R11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)アクリル酸又はその誘導体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。
上記R10の主鎖の原子数は、40以下であることがより好ましく、30以下であることが更に好ましく、20以下であることが更に好ましい。R10の主鎖に含まれてもよい原子としては特に限定されず、炭素原子のほかに酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ケイ素原子等を有するものであってもよい。更に具体的には、R10の主鎖中には、アルキル基のほかにエーテル基、エステル基、アミノ基、アミド基、チオエーテル基、スルホン酸エステル基、チオエステル基、シロキサン基等を有するものであってもよい。
上記一般式(5)で表される構造として更に具体的には、例えば、下記一般式(12)で表される化合物等を挙げることができる。
Figure 0007152807000007
(式中、R20は、炭素数1~50のアルキル基。
R21は、主鎖の原子数が44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。
R22は、H又はメチル基。
R23は、炭素数50以下のアルキル基。
R24は、H又はメチル基。
n7は、0又は1。
n8は、1又は2。)
上記一般式(12)で表される化合物は、分子中に不飽和結合を有するマロン酸エステルやアセト酢酸エステル等の活性アニオンを生じる化合物と、アルキルエステル基を有する不飽和化合物との反応によって合成された化合物である。
すなわち、マロン酸エステルやアセト酢酸エステルは、カルボキシ炭素に挟まれたメチレン基を有しており、このメチレン基はアニオン化されやすく、アニオン反応を容易に生じるものとして広く知られている。このようなマロン酸エステルやアセト酢酸エステルのアルキル基中に不飽和結合を有する化合物(例えば、マロン酸やアセト酢酸と、以下で「水酸基含有単量体」として詳述する水酸基を有する不飽和単量体とのエステル化合物)を、不飽和基を有するアルキルエステル化合物と反応させることによって、不飽和基とアルキルエステル基の両方を有する化合物を合成することができる。
このような構造を有する化合物は、広く汎用される原料を用いてアルキルエステル基のみを容易に変更でき、結果、硬化反応性を容易に調整できる。また、活性メチレン基への反応率を変えることでも硬化反応性を調整できるという点で特に好ましいものである。
上記反応で使用する「不飽和基を有するアルキルエステル化合物」として使用できる化合物は特に限定されず、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、メチレンマロン酸アルキルエステル、不飽和基を有するラクトン化合物(例えば、γ-クロトノラクトン、5,6-ジヒドロ-2H-ピラン-2-オン)等を使用することができる。
当該反応は、塩基性条件下で行うことができ、例えば、アルカリ金属塩とクラウンテーテル存在下での有機溶媒中での反応等によって行うことができる。
このような合成反応の一例を以下に示す。
Figure 0007152807000008
また、上記一般式(4)で表されるアルキルエステル化合物は、この化合物に対応したカルボン酸のエステル化によって得ることもできる。
すなわち、下記一般式(4-2)で表されるような化合物は、上記一般式(4)で表されるアルキルエステル化合物に対応したカルボン酸である。
Figure 0007152807000009
n1:1~10
(式中、R4、R5,R6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R7-[COOH]n1で表される構造。
R7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。)
上記一般式(4-2)で表される化合物として、公知の化合物が存在している。このような公知の化合物を通常のエステル化反応(例えば、目的とするアルキルエステルのアルキル基に対応したアルコールとの反応)を行うことによって、本発明において用いる不飽和基含有エステル化合物とすることもできる。
(1-2-b-X)
上記一般式(4)で表される化合物は、下記一般式(31)で表される官能基及び不飽和基を有する化合物であってもよい。
Figure 0007152807000010
n=0~20
R1は、炭素数50以下のアルキル基。
R3は、水素又は炭素数10以下のアルキル基。
すなわち、一般式(4)で表される化合物において、COOR8基が上記一般式(31)で表されるような構造を有するものであってもよい。
上記一般式(31)で表されるエステル基は、理由は不明であるが、エステル交換反応の反応性が高い。このため、当該官能基を有するエステル化合物を樹脂成分の一部又は全部として使用することで、従来以上に優れた硬化性能を有する熱硬化性樹脂組成物とすることができる。
このため、硬化開始温度が130℃以下であり、150℃30分焼付という条件で硬化させたときのゲル分率が80%以上を満たす熱硬化性樹脂組成物を得るための樹脂として好適に使用することができる。
(一般式(31)の構造について)
上記一般式(31)の構造は、α置換カルボン酸エステル骨格を基本とするものである。
一般式(31)において、nは0~20である。
nの下限は、1であることがより好ましい。nの上限は5であることがより好ましい。
更に、上記一般式(31)においてnの値が異なる複数の成分の混合物であってもよい。この場合nの平均値navは、0~5であることが好ましい。navの下限は、1であることがより好ましい。navの上限は3であることがより好ましい。navの測定は、NMR分析によって行うことができる。さらに、nの値についてもNMR分析によって測定することができる。
nは、0であってもよいが、0を超える値であるほうが、より反応性が高い熱硬化性樹脂組成物を得ることができる点で好ましい。
すなわち、nが1以上であるほうが、より低い温度での硬化を図ることができ、これによって本発明の効果をより好適に発揮することができる。
上記一般式(31)において、R1としては炭素数50以下の任意のアルキル基を使用することができ、1級、2級、3級のいずれであってもよい。
上記アルキルエステル基におけるアルキル基(すなわち、上記一般式におけるR1)は、炭素数が50以下のアルキル基であるが、より好ましくは炭素数1~20の範囲内であり、更に好ましくは、1~10の範囲内であり、更に好ましくは、1~6の範囲内である。最も好ましくは、1~4の範囲内である。このような範囲内とすることで、硬化反応を好適に進行させ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として具体的には、例えば、メチルエステル基、エチルエステル基、ベンジルエステル基、n-プロピルエステル基、イソプロピルエステル基、n-ブチルエステル基、イソブチルエステル基、sec-ブチルエステル基、t-ブチルアルキル基等の、公知のエステル基を有するものを使用することができる。
上記官能基(31)を有する化合物は、目的とする化合物の構造に対応したカルボン酸又はカルボン酸塩化合物に、下記一般式(32)
Figure 0007152807000011
(Xは、ハロゲン又は水酸基を表す)
の構造を有するカルボニル基のα位に活性基Xが導入されたエステル化合物を、反応させることで得ることができる。これを一般式で表すと以下のようになる。
Figure 0007152807000012
上記一般式において、一般式(33)で表される原料として使用することができる化合物は、上述した反応を生じることができるカルボン酸又はカルボン酸誘導体であれば任意のカルボン酸に対して行うことができる。カルボン酸誘導体としては、YがOM(カルボン酸塩)、OC=OR(酸無水物)、Cl(酸塩化物)等を挙げることができる。上記Y=OMのカルボン酸塩である場合、カルボン酸塩としてはナトリウム塩、カリウム塩、アミン塩、亜鉛塩等を挙げることができる。なお、重合体の単量体として使用する場合は、不飽和基を有する化合物を一般式(33)で表される化合物として使用することができる。
上記一般式(32)で表される化合物としては、目的とする一般式(31)で表される構造に対応した骨格を有する化合物とすることができる。
また、上記一般式(32)で表される化合物は、その製造方法を特に限定されるものではない。上記一般式(32)で表される化合物のうち、n=0の化合物は、α位にXで表される活性基を有する化合物であり、各種αヒドロキシ酸、αハロゲン化カルボン酸を挙げることができる。具体的には、クロロ酢酸メチル、クロロ酢酸エチル、ブロモ酢酸メチル、ブロモ酢酸エチル、ブロモ酢酸t-ブチル、2-クロロプロピオン酸メチル、グリコール酸メチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル等を挙げることができる。
上記一般式(32)で表される化合物のうち、n=1以上の化合物については、以下にその製造方法の一例を示す。
なお、以下に示す内容は製造方法の一例であり、本発明においては以下の製造方法によって得られた化合物に限定されるものではない。
例えば、α位にハロゲンを有するカルボン酸、その塩又はその誘導体と、α位にハロゲン又は水酸基を有するカルボン酸アルキルエステルとの反応によって得ることができる。これを一般式で表すと、下記のようなものとなる。
Figure 0007152807000013
α位にハロゲンを有するカルボン酸、その塩又はその誘導体としては、カルボン酸のアルカリ金属塩(カリウム塩、ナトリウム塩等)、酸無水物、酸クロライド等を挙げることができる。上記一般式(34)であらわされる化合物として具体的には、クロロ酢酸ナトリウム等を使用することができる。
α位にハロゲン又は水酸基を有するカルボン酸アルキルエステルとしては、クロロ酢酸、ブロモ酢酸、乳酸、等のα置換カルボン酸化合物のアルキルエステルを挙げることができる。上記アルキルエステルのアルキル基は特に限定されず、炭素数1~50のアルキル基であればよい。
このようなアルキル基は、1~3級のいずれであってもよく、具体的にはメチル基、エチル基、ベンジル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基等を挙げることができる。
上記反応においては、X1とX2とを別種のものとすることが好ましい。これらを別種の官能基として反応性が相違するものとし、X1が未反応で残存するよう官能基の組み合わせを選択することが好ましい。具体的には、X1がクロロ基、X2がブロモ基の組み合わせが特に好ましい。
また、上記反応において2種の原料の混合比を調整することで,nの値を調整することができる。上記反応においては、一般に相違するnを有する複数種の化合物の混合物として得られる。上記一般式(4)で表される化合物は精製することで、nが特定の値を有するもののみを使用してもよいし、nの値が相違する複数種の化合物の混合物であってもよい。
上記一般式(31)で表される化学構造は、上記一般式(32)で表される化合物を、各種カルボン酸化合物と反応させることで形成させることができる。したがって、「カルボン酸基を有する化合物」として、不飽和基を有するカルボン酸を使用すれば、上記一般式(31)で表される官能基及び重合性不飽和基を有する化合物を得ることができる。
具体的には例えば、上記一般式(32)で表される化合物を(メタ)アクリル酸と反応させると、下記一般式(36)で表される化合物が得られる。
Figure 0007152807000014
(式中、R1は、炭素数50以下のアルキル基。
R2は、水素又はメチル基。
R3は、水素又は炭素数10以下のアルキル基。
nは、1~20)
上記一般式(36)で表される化合物におけるR1は、炭素数50以下であれば、1級、2級、3級のいずれであってもよい。但し、1級又は2級であることがより好ましく、1級であることが最も好ましい。
(1-2-b-Y)
上記一般式(4)で表される化合物は、下記一般式(41)で表される官能基及び/又は下記一般式(42)で表される官能基、並びに、不飽和基を有する化合物であってもよい。
Figure 0007152807000015
Figure 0007152807000016
(上記一般式(41)、一般式(42)のいずれにおいても、R1は炭素数50以下のアルキル基。
R2は、一部に、酸素原子、窒素原子を含んでいてもよい炭素数50以下のアルキレン基)
すなわち、一般式(4)で表される化合物において、COOR8基が上記一般式(41)で表されるような構造及び/又は一般式(42)で表されるような構造を有するものであってもよい。
このため、硬化開始温度が130℃以下であり、150℃30分焼付という条件で硬化させたときのゲル分率が80%以上を満たす熱硬化性樹脂組成物を得るための樹脂として好適に使用することができる。
上記アルキルエステル基におけるアルキル基(すなわち、上記一般式におけるR1)は、炭素数が50以下のアルキル基であるが、より好ましくは炭素数1~20の範囲内であり、更に好ましくは、1~10の範囲内であり、更に好ましくは、1~6の範囲内である。最も好ましくは、1~4の範囲内である。このような範囲内とすることで、硬化反応を好適に進行させることができる点で好ましいものである。
上記アルキル基として具体的には、例えば、メチルエステル基、エチルエステル基、ベンジルエステル基、n-プロピルエステル基、イソプロピルエステル基、n-ブチルエステル基、イソブチルエステル基、sec-ブチルエステル基、t-ブチルアルキル基等の、公知のエステル基を有するものを使用することができる。
上記一般式(41)におけるR2基は、一部に、酸素原子、窒素原子を含んでいてもよい炭素数50以下のアルキレン基であり、具体的には、メチレン基、エチレン基、n-プロピレン基、i-プロピレン基、n-ブチレン基、またはベンゼン環、シクロへキシル環のような環状構造を含んでいてもよい(炭素鎖1~50)。なかでも、原料が安価であり、反応性において優れる点でエチレン基であることが特に好ましい。
上記一般式(41)で表される構造を有する化合物としては、例えば、下記一般式(43)で表される化合物を挙げることができる。
Figure 0007152807000017
(式中、R1は炭素数50以下のアルキル基。
R2は、一部に、酸素原子、窒素原子を含んでいてもよい炭素数50以下のアルキレン基。
R3は、水素又はメチル基。)
上記一般式(43)で表されるエステル化合物のうち、下記一般式(45)で表されるエステル化合物がより好ましい。
Figure 0007152807000018
上記一般式(41)で表される官能基を有するエステル化合物の製造方法としては特に限定されないが、アルキルエステル基とカルボキシル基とを有する化合物に対して、エポキシ化合物を反応させる方法を挙げることができる。これを一般式で表すと下記のような反応となる。
Figure 0007152807000019
上記反応において、使用するアルキルエステル基とカルボキシル基とを有する化合物は、例えば、下記反応のような、酸無水物とアルコールとの反応で製造することができる。
Figure 0007152807000020
上記一般式(52)で表される反応における原料である酸無水物としては特に限定されず、例えば、環状構造を持つコハク酸無水物、マレイン酸無水物、フタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、メチルヘキサヒドロフタル酸無水物、安息香酸無水物、イタコン酸無水物等の各種二塩基酸の無水物を使用することができる。上記一般式(52)で表される反応は周知の一般的な反応であり、その反応条件などは一般的な条件によって行うことができる。
なお、上記一般式(51)で表される合成方法において使用されるアルキルエステル基とカルボキシル基とを有する化合物は、上記一般式(52)の方法で得られたものに限定されず、その他の方法で得られたものであっても差し支えない。
上記一般式(51)で表される合成方法においては、エポキシ化合物を必須成分として使用する。上記エポキシ化合物は、不飽和二重結合及びエポキシ基を有するものであれば、特に限定されず、任意のものを使用することができる。
上述した反応で使用することができるエポキシ化合物としては、公知の任意のものを挙げることができ、例えば、グリシジルメタクリレート、4-ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル等を挙げることができる。
例えば、エピクロルヒドリンを使用すれば、これをフェノール化合物、カルボン酸化合物、水酸基含有化合物等と反応させることで、種々の骨格を有する化合物に対してエポキシ基を導入することができる。このような任意のエポキシ化合物に対して、上述した反応を行うことで、上述した一般式(41)で表される官能基を有する化合物を得ることができる。このような反応の一般式を以下に示す。
Figure 0007152807000021
上記カルボキシル基及び不飽和基を有するヒドロキシカルボン酸としては、(メタ)アクリル酸等を挙げることができる。
更に、上述したエポキシ化合物は、環状エポキシ化合物であってもよい。
すなわち、環状エポキシ化合物をエポキシ化合物として使用した場合、下記反応によって、一般式(42)で表される構造を有する化合物を得ることができる。
Figure 0007152807000022
上述した一般式に使用することができる脂環式エポキシ化合物としては、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メチル 3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート等を挙げることができる。
上述した一般式(41)で表される官能基及び/又は一般式(42)で表される化合物、並びに、不飽和基を有する化合物の具体的なものとしては、以下の一般式で表される化合物などを挙げることができる。
Figure 0007152807000023
以上に例示した方法で合成することができる一般式(4)で表される化合物の具体的な化学構造の例を以下に示す。なお、本発明は以下で例示する化合物に限定されるものではない。
Figure 0007152807000024
Figure 0007152807000025
(上記一般式中、Rは、炭素数50以下のアルキル基を表す)
上記一般式で表される化合物においても、一般式におけるRは、炭素数が50以下のアルキル基であるが、より好ましくは炭素数1~20の範囲内であり、更に好ましくは、1~10の範囲内であり、更に好ましくは、1~6の範囲内である。最も好ましくは、1~4の範囲内である。このような範囲内とすることで、硬化反応を好適に進行させることができる点で好ましいものである。
(1-3)その他の単量体
本発明において使用される重合体は、上記(1-1)、(1-2)に示した単量体のみからなるホモポリマー、共重合体とすることもできるし、その他の単量体を使用した共重合体とすることもできる。
上記重合体において使用可能なその他のモノマーとしては特に限定されず、重合可能な不飽和基を有する単量体であれば任意のものを使用することができる。使用できる単量体を以下に例示する。
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;
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;
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。
本発明においては、上述した(1-1)~(1-3)の各種単量体を必要に応じて組み合わせ、重合させることによって、アルキルエステル基と水酸基の両方を有する化合物、アルキルエステル基を有する化合物、水酸基を有する化合物とすることができる。更に、水溶化するために必要とされる上述した官能基も、目的に応じて必要な割合で組み合わせて樹脂中に導入することができる。
上記重合体は、その製造方法を特に限定されるものではなく、公知の方法により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、懸濁重合法、UV硬化法等の重合方法を挙げることができる。
また有機溶媒中での溶液重合を行った場合、その後、公知の操作を行って水性化することによって、本発明の熱硬化性樹脂組成物に使用できる形態としたものであってもよい。
また、上述した単量体を含む組成物を重合させることによって得られた重合体の側鎖官能基を反応させることによって、側鎖に水酸基及び/又はアルキルエステル基を導入したものであってもよい。側鎖への反応としては特に限定されず、エステル交換、イシアネートとの反応、エポキシとの反応、シランとの反応、メラミン樹脂との反応、付加反応、加水分解、脱水縮合、置換反応等を挙げることができる。
上記重合体の分子量は特に限定されるものではなく、例えば、重量平均分子量が3,000~1,000,000とすることができる。上記重量平均分子量の上限は、300,000であることがより好ましく、100,000であることが更に好ましく、50,000であることが更に好ましい。上記重量平均分子量の下限は、3,000であることがより好ましく、4,000であることが更に好ましい。
重量平均分子量が通常5,000~100,000、好ましくは5,000~50,000の範囲内の水溶性アクリル樹脂、或いは重量平均分子量が50,000以上、好ましくは100,000以上のアクリル樹脂エマルションの分散質であるアクリル樹脂粒子を挙げることができる。
水性アクリル樹脂は、水酸基を含有することが望ましく、水分散性又は他成分との相溶性、形成される塗膜の硬化性等の観点から、一般に20~200mgKOH/g、特に20~150mgKOH/gの範囲内の水酸基価を有することが好ましい。また、水性アクリル樹脂は、一般に1~100mgKOH/g、特に10~70mgKOH/gの範囲内の酸価を有することが好ましい。
さらに、アルキルエステル基は、各単量体の混合割合として5~95重量%含まれることが好ましい。
(2)ポリエステルポリオール
ポリエステルポリオールは、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。
また、ポリエステル樹脂としては、プロピレンオキサイド及びブチレンオキサイド等のα-オレフィンエポキシド、カージュラE10(ジャパンエポキシレジン社製、商品名、合成高分岐飽和脂肪酸のグリシジルエステル)等のモノエポキシ化合物等をポリエステル樹脂の酸基と反応させたものであってもよい。
また、水性ポリエステル樹脂は、ウレタン変性されたものであってもよい。
該ポリエステル樹脂は、2,000~100,000、好ましくは3,000~30,000の範囲内の重量平均分子量を有することができる。かかるポリエステル樹脂の重量平均分子量は、上記アクリル樹脂の重量平均分子量と同様の方法にて測定することができる。
上記脂肪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、一般に、1分子中に2個以上のカルボキシル基を有する脂肪族化合物、上記脂肪族化合物の酸無水物及び上記脂肪族化合物のエステル化物、例えば、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;上記脂肪族多価カルボン酸の無水物;上記脂肪族多価カルボン酸の炭素数約1~約4の低級アルキルのエステル化物等、並びにそれらの任意の組み合わせが挙げられる。
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。
上記脂環族多塩基酸、並びにそれらの無水物及びエステル化物は、一般に、1分子中に1個以上の脂環式構造と2個以上のカルボキシル基とを有する化合物、上記化合物の酸無水物及び上記化合物のエステル化物が挙げられる。脂環式構造は、主として4~6員環構造である。上記脂環族多塩基酸、並びにそれらの無水物及びエステル化物としては、例えば、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;上記脂環族多価カルボン酸の無水物;上記脂環族多価カルボン酸の炭素数約1~約4の低級アルキルのエステル化物等、並びにそれらの任意の組み合わせが挙げられる。
上記脂環族多塩基酸、並びにそれらの無水物及びエステル化物としては、得られる塗膜の平滑性の観点から、1,2-シクロヘキサンジカルボン酸、1,2-シクロヘキサンジカルボン酸無水物、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、4-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸無水物が好ましく、そして1,2-シクロヘキサンジカルボン酸及び/又は1,2-シクロヘキサンジカルボン酸無水物がより好ましい。
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は、一般に、1分子中に2個以上のカルボキシル基を有する芳香族化合物、上記芳香族化合物の酸無水物及び上記芳香族化合物のエステル化物であり、例えば、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;上記芳香族多価カルボン酸の無水物;上記芳香族多価カルボン酸の炭素数約1~約4の低級アルキルのエステル化物等、並びにそれらの任意の組み合わせが挙げられる。
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。
また、上記酸成分として、上記脂肪族多塩基酸、脂環族多塩基酸及び芳香族多塩基酸以外の酸成分、例えば、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、並びにそれらの任意の組み合わせが挙げられる。
上記アルコール成分としては、1分子中に2個以上の水酸基を有する多価アルコール、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;上記3価以上のアルコールにε-カプロラクトン等のラクトン化合物を付加させたポリラクトンポリオール化合物;グリセリンの脂肪酸エステル化物等が挙げられる。
また、上記アルコール成分として、上記多価アルコール以外のアルコール成分、例えば、メタノール、エタノール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、ステアリルアルコール、2-フェノキシエタノール等のモノアルコール;プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、「カージュラE10」(商品名、HEXIONSpecialtyChemicals社製、合成高分岐飽和脂肪酸のグリシジルエステル)等のモノエポキシ化合物と酸とを反応させて得られたアルコール化合物等が挙げられる。
ポリエステルポリオールは、特に限定されず、通常の方法に従って製造されうる。例えば、上記酸成分とアルコール成分とを、窒素気流中、約150~約250℃で、約5~約10時間加熱し、上記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を実施することにより、ポリエステルポリオールを製造することができる。
上記ポリエステル樹脂のカルボキシル基は、必要に応じて前述の塩基性物質を用いて中和することができる。
水性ポリエステル樹脂は、水酸基を含有することが望ましく、水分散性又は他成分との相溶性、形成される塗膜の硬化性等の観点から、一般に20~200mgKOH/g、特に20~150mgKOH/gの範囲内の水酸基価を有することが好ましい。また、水性ポリエステル樹脂は、一般に1~100mgKOH/g、特に10~70mgKOH/gの範囲内の酸価を有することが好ましい。
(3)エステル化合物
本発明において使用される樹脂成分(A)としては、アルキルエステル基を有するエステル化合物を使用することもできる。上記エステル化合物としては、例えば、以下に例示したものを挙げることができる。
(3-1)(活性メチレン基を有する化合物と、ビニル基との付加反応によって得られる化合物)
下記一般式(61)で表される活性メチレン基を有する化合物は、ビニル基との付加反応を生じる。
Figure 0007152807000026
(式中、R14は、炭素数50以下のアルキル基を表す。
Xは、OR14基又は炭素数5以下の炭化水素基を表す)
上記アルキルエステル基はその構造を特に限定されるものではないが、メチルエステル基、エチルエステル基、ベンジルエステル基、n-プロピルエステル基、イソプロピルエステル基、n-ブチルエステル基、イソブチルエステル基、sec-ブチルエステル基等の、公知のエステル基を有するものを使用することができる。
このような活性メチレン基を有する化合物として具体的には、マロン酸エステル及びアセト酢酸エステル等を挙げることができる。これらの化合物をビニル化合物に付加させて得られた化合物を使用することができる。
活性メチレン基を有する化合物は、マイケル付加反応によって二重結合に付加することができる。このような活性メチレン基を有する化合物による一般的なマイケル付加反応を下記式で示す。
Figure 0007152807000027
このような反応によって得られた化合物は、一般式(61)で表される構造を有するものであり、これは2以上のアルキルエステル基を有する化合物であることから、本発明の目的において特に好適に使用することができる。特に、上記一般式のビニル化合物として、(メタ)アクリル酸又はその誘導体を使用した場合は、
Figure 0007152807000028
との反応を生じることとなる。
上記一般式中、R14は、炭素数50以下のアルキル基を示す。
R20は、水素又はメチル基を示す。
R19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。
このような反応によって得られたエステル化合物は、
Figure 0007152807000029
の構造で表される構成単位を分子中に有することとなる。
上述した反応において、原料として、2以上の不飽和結合を有するアクリル酸誘導体を使用することで、上述した一般式(64)で表される構造を分子中に2以上有するエステル化合物とすることもできる。
すなわち、当該官能基を有する、
Figure 0007152807000030
の一般式で表される構造を有する化合物を本発明において好適に使用することができる。このような化合物は、エステル交換反応性が高く、多くのCOOR基を分子中に有するために良好な硬化性を得ることができる点で好ましいものである。
上記一般式におけるnは、2~12であることが最も好ましい。また、Yは、当該化合物の分子量が3000以下となるような構造であれば特に限定されず、水酸基、エステル基、エーテル基、等の任意の官能基を有していてもよい炭化水素基を表す。
活性メチレン基を有する化合物エステルに由来する構造を有する化合物は、多く知られているが、上記構造を有する化合物は、マロン酸エステルとビニル基の付加反応が進行し易く、合成が容易であり、出発原料を選ぶことでエステル基の数を調整できるため、硬化性能や硬化後の樹脂の性能を容易に調整できるという点で特に好ましい。
具体的には、マロン酸ジメチル、マロン酸ジn-ブチル等を好適に使用することができる。
このような化合物は、各種の1以上の不飽和結合を有する(メタ)アクリル酸誘導体を原料として、活性メチレン基を有する化合物とのマイケル付加反応を行うことで得られるものである。上記「1以上の不飽和結合を有する(メタ)アクリル酸誘導体」としては特に限定されるものではないが、例えば、以下のようなものを挙げることができる。
官能基数1の(メタ)アクリレートの例は、メチル(メタ)アクリレート、エチル(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、iso-ブチル(メタ)アクリレート、sec-ブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート等を挙げることができる。
官能基数2の(メタ)アクリレートの例は、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,3-ブタンジオールジ(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、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(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、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10-デカンジオールジ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、ジメチロールートリシクロデカンジ(メタ)アクリレート(DCP-A)、ビスフェノールAのEO付加物ジアクリレート(共栄社化学社製;ライトアクリレートBP-4EA、BP-10EA)ビスフェノールAのPO付加物ジアクリレート(共栄社化学社製;BP-4PA、BP-10PA等)を含む。なかでも、ビスフェノールAのPO付加物ジアクリレート(共栄社化学社製;BP-4PA)、ジメチロールートリシクロデカンジ(メタ)アクリレート(DCP-A)等を好ましく用いることができる。
官能基数3の(メタ)アクリレートの例は、トリメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンエチレンオキサイド変性トリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンプロピレンオキサイド変性トリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、グリセリンプロポキシトリ(メタ)アクリレート、トリス(2-(メタ)アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート等を含む。なかでも、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート等を好ましく用いることができる。
官能基数4の(メタ)アクリレートの例は、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールエチレンオキサイド変性テトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールプロピレンオキサイド変性テトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート等を含む。なかでも、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート等を好ましく用いることができる。
官能基数4以上の(メタ)アクリレートの例は、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールエチレンオキサイド変性テトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンペンタ(メタ)アクリレート、プロピオン酸変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールのカプロラクトン変性物のヘキサ(メタ)アクリレートなど多官能性(メタ)アクリレートが挙げられる。
上述したような化合物(3)に該当する化合物の具体例を以下に示す。
Figure 0007152807000031
式中Rは、炭素数50以下のアルキル基を表す。
上記化合物(3)は、架橋点となるアルキルエステルが分子中に3以上存在するものであることが好ましい。すなわち、分子中のアルキルエステル基の数が多いほど、硬化後の樹脂の架橋密度が高いものとなるため、硬化物の硬度が良好となり、優れた物性の硬化物が得られる点で好ましい。
アルキルエステルは、分子中に5以上あることがより好ましい。
このような化合物の水性媒体への溶解又は分散は、水溶性溶剤に希釈して加える方法や、乳化剤を使用した乳化、分散によって行うことができる。この場合、併用するその他の成分と混合した後で、乳化剤によって乳化分散する方法や、上記化合物のみを乳化剤によって乳化分散させた分散体を調製し、これをその他の成分と混合する方法等を挙げることができる。また、乳化分散に使用する設備としては、ホモミキサー、高圧ホモジナイザー、ディスパーミキサー、リボンミキサー、プロペラミキサー、高圧乳化などの方法がある。
(3-2)多官能カルボン酸のアルキルエステル化物
多官能カルボン酸と、アルコールとの反応によって得られる化合物も本発明のアルキルエステル基を有する化合物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。
Figure 0007152807000032
なお、同様の反応をカルボン酸誘導体に対して行うことで得られたアルキルエステル基を有する化合物も同様に本発明の目的に使用することができる。
各種の多官能カルボン酸は、ポリエステル原料、ポリアミド原料、中和剤、合成原料その他の多くの用途において幅広く安価に提供される汎用原料である。このような多官能カルボン酸を公知の方法によってアルキルエステル化した化合物も本発明において使用することができる。
このような化合物を、アルキルエステル基を有する化合物として使用すると、公知の方法で安価にエステル化することができ、比較的低分子量で多価エステル基を導入することができる。また、エステル化することで有機溶剤への相溶性が良くなり好適に使用することができるという点で好ましい。
ここで使用する多官能カルボン酸としては特に限定されず、例えば、炭素数が50以下のものを使用することができる。
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。
本発明においては、上述した多官能カルボン酸のアルキルエステル化の方法は特に限定されるものではなく、アルコールとの脱水縮合等の公知の方法を適用することができる。また、多官能カルボン酸の誘導体をアルキルエステル化する方法も挙げることができる。
上記多官能カルボン酸のアルキルエステル化物は、分子量が10,000以下であることが好ましい。このようなものとすることで、分子が動きやすく硬化が進行する点で好ましいものである。分子量は6,000以下、4,000以下、2,000以下といった、より低分子量のものとすることもできる。
(3-3)一般式(31)で表される官能基を2以上有する化合物
上述した一般式(31)で表される官能基を2以上有する化合物も本発明において使用することができる。
一般式(31)で表される官能基については、詳細に上述した。このような官能基は、一般式(32)で表される化合物を、カルボン酸と反応させることによって形成される。したがって、各種の公知のポリカルボン酸を上述した一般式(32)で表される化合物と反応させると、上記一般式(31)で表される官能基を2以上有する化合物を得ることができる。さらに、水酸基を有するヒドロキシカルボン酸と反応させると、水酸基及び一般式(32)を有する化合物となり、これもまた、エステル交換による硬化反応を行う熱硬化性樹脂組成物の成分として使用することができる。
上記化合物は、本発明の熱硬化性樹脂組成物において使用するには、2以上の官能基を有する化合物であることが好ましく、2以上のカルボキシル基を有するポリカルボン酸、カルボキシル基及び水酸基とを有するヒドロキシカルボン酸等を使用することができる。
各種のポリカルボン酸は、ポリエステル原料、ポリアミド原料、中和剤、合成原料その他の多くの用途において幅広く安価に提供される汎用原料である。このようなポリカルボン酸を公知の方法によって上述した一般式(32)で表される官能基に変換した化合物も本発明において使用することができる。
このような化合物を一般式(32)で表される官能基を有する化合物として使用すると、公知の方法で安価にエステル化することができ、比較的低分子量で多価エステル基を導入することができる。また、エステル化することで有機溶剤への相溶性が良くなり好適に使用することができるという点で好ましい。
ここで使用するポリカルボン酸としては特に限定されず、例えば、炭素数が50以下のものを使用することができる。
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。
上記ポリカルボン酸のカルボン酸基を上記一般式(31)で表される構造に置換した化合物は、分子量が10,000以下であることが好ましい。このようなものとすることで、分子が動きやすく硬化が進行する点で好ましいものである。分子量は6,000以下、4,000以下、2,000以下といった、より低分子量のものとすることもできる。
なお、このような化合物の一例として、ポリカルボン酸としてクエン酸を使用して、上述した反応を行った場合の化合物の一般構造を以下に示す。
Figure 0007152807000033
(3-4)一般式(41)で表される官能基及び/又は一般式(42)で表される官能基を2以上有する化合物
一般式(41)で表される官能基及び/又は一般式(42)で表される官能基を有する化合物は、上述したような製造方法によって得ることができる。
このような官能基を2以上有する化合物や、このような官能基及び水酸基を有する化合物は、エステル交換反応を硬化反応とする樹脂組成物の成分として好適に使用することができる。
一般式(41)で表される官能基及び/又は一般式(42)で表される官能基を有する化合物は、硬化性樹脂組成物における硬化性官能基として使用するものである。したがって、2以上の官能基を有する化合物であることが好ましい。より具体的には、上記一般式(41)で表される官能基及び/又は一般式(42)で表される官能基を2以上有するものであってもよいし、上述した一般式(41)で表される官能基及び/又は一般式(42)で表される官能基で表される官能基に加えて、更に、水酸基等を有するものであってもよい。
上述したように、各種エポキシ化合物に対して、一般式(51)で表される反応又は一般式(54)で表される反応を行うことによって、上記一般式(41)で表される官能基及び/又は一般式(42)で表される官能基を導入することができる。
したがって、公知のエポキシ化合物に対して、上記一般式(54)で表される反応を行うことで得られた化合物も、本発明において使用することができる。
このような反応に使用することができるエポキシ化合物としては、特に限定されるものではないが、例えば、脂肪族系多官能液状エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールの誘導体エポキシ樹脂、ナフタレン骨格又は脂環式骨格含有ノボラック系エポキシ樹脂等が挙げられ、オキシラン環がグリシジルエーテルであるエポキシ樹脂などを挙げることができる。
上記エポキシ化合物は、1分子中に2以上のエポキシ基を有する化合物であることが好ましい。
更に、上述したようにカルボン酸又はその誘導体に対して一般式(53)で表される反応を行うことによって、エポキシ化合物を得ることができる。
そして、当該エポキシ化合物に対して、上記一般式(51)及び/又は一般式(54)で表される反応を行うことで、一般式(41)で表される官能基及び/又は一般式(42)で表される官能基を有する化合物を得ることができる。
したがって、各種のポリカルボン酸やヒドロキシカルボン酸に対して上述した反応を行うことによって、このような官能基を2以上有する化合物や、このような官能基及び水酸基を有する化合物を得ることができる。
上記反応によって一般式(41)で表される官能基及び/又は一般式(42)で表される官能基を有する化合物とする際の原料とすることができるポリカルボン酸としては、特に限定されず例えば、炭素数が50以下のものを使用することができる。
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;等を挙げることができる。
上記反応によって一般式(41)で表される官能基及び/又は一般式(42)で表される官能基を有する化合物とする際の原料とすることができるカルボキシル基及び水酸基を有するヒドロキシカルボン酸としては、グリコール酸、クエン酸、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。
このような化合物の具定例として、例えば、以下に表すような構造を有する化合物を挙げることができる。
Figure 0007152807000034
(3-5)シアヌル酸系エステル化合物
本発明において使用されるアルキルエステル基を有するエステル化合物として、例えば、以下に例示したシアヌル酸系エステル化合物を挙げることができる。
その1つは、下記一般式(71)で表されるイソシアヌル酸環を有するエステル化合物である。
Figure 0007152807000035
(式中、R1は、水素又はR2-COOR3で表される構造。
R2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炭化水素基。
R3は、炭素数50以下のアルキル基。)
上記一般式(71)で表されるエステル化合物は、2又は3のアルキルエステル基を有するものであり、エステル交換反応性において特に優れるものとすることができる。このため、硬化開始温度が130℃以下であり、150℃30分焼付という条件で硬化させたときのゲル分率が80%以上という樹脂組成物を得る上では、特に好ましいものである。
上記一般式(71)で表される単量体は、R3が1級又は2級アルキルエステル基を有するものであることがより好ましい。このような単量体に由来する1級又は2級アルキルエステル基は、水酸基との反応を生じやすく、このため本発明の目的を充分に達成することができる。
上記アルキルエステル基としては特に限定されず、メチルエステル基、エチルエステル基、ベンジルエステル基、n-プロピルエステル基、イソプロピルエステル基、n-ブチルエステル基、イソブチルエステル基、sec-ブチルエステル基等の、公知のエステル基を有するものを使用することができる。なお、アルキル基は炭素数50以下のものとすることが好ましい。上記アルキル基は、エステル交換反応中にアルコールとして生成され、揮散することが好ましいため、アルキル基としては炭素数が20以下のものであることがより好ましく、10以下であることが更に好ましい。また、硬化反応において揮発するアルコールの沸点が300℃以下であることが好ましく、200℃以下であることが更に好ましい。
上記一般式(71)で表されるエステル化合物の製造方法としては特に限定されないが、例えば、その1つとして、シアヌル酸に対して、ハロゲン化カルボン酸エステルを反応させる方法を挙げることができる。これを一般式で表すと下記のような反応となる。
Figure 0007152807000036
(式中、R3は、炭素数50以下のアルキル基。
R4は、炭素数50以下のアルキレン基。
Xは、ハロゲン元素)
上述した反応で使用するハロゲン化カルボン酸エステルとしては、公知の任意のものを挙げることができ、例えば、クロロ酢酸メチル、クロロ酢酸エチル、クロロ酢酸プロピル、クロロ酢酸イソプロピル、2-クロロプロピオン酸メチル、2-クロロプロピオン酸エチル、2-クロロプロピオン酸プロピル、2-クロロプロピオン酸イソプロピル、2-クロロ酪酸メチル、2-クロロ酪酸エチル、2-クロロ酪酸プロピル、2-クロロ酪酸イソプロピル、ブロモ酢酸メチル、ブロモ酢酸エチル、ブロモ酢酸プロピル、ブロモ酢酸イソプロピル、2-ブロモプロピオン酸メチル、2-ブロモプロピオン酸エチル、2-ブロモプロピオン酸プロピル、2-ブロモプロピオン酸イソプロピル、2-ブロモ酪酸メチル、2-ブロモ酪酸エチル、2-ブロモ酪酸プロピル、2-ブロモ酪酸イソプロピル、ヨード酢酸エチル、ヨード酢酸プロピル、ヨード酢酸イソプロピル、2-ヨードプロピオン酸メチル、2-ヨードプロピオン酸エチル、2-ヨードプロピオン酸プロピル、2-ヨードプロピオン酸イソプロピル、2-ヨードブタン酸メチル、2-ヨードブタン酸エチル、2-ヨードブタン酸プロピル、2-ヨードブタン酸イソプロピル等が挙げられる。
上記反応は周知の一般的な反応であり、その反応条件などは一般的な条件によって行うことができる。
また、上記一般式(71)で表されるエステル化合物の他の製造方法としては、イソシアヌル酸環を有するカルボン酸に対して、オルトギ酸エステルを反応させる方法を挙げることができる。これを一般式で表すと下記のような反応となる。
Figure 0007152807000037
(式中、R5は、水素又はR4-COOHで表される構造。
R4は、炭素数50以下のアルキレン基。
R6は、水素又はR4-COOR3で表される構造。)
上述した反応で使用するイソシアヌル酸環を有するカルボン酸としては、イソシアヌル酸トリス(2-カルボキシエチル)、イソシアヌル酸ビス(2-カルボキシエチル)等が挙げられる。
また、上述した反応で使用するオルトギ酸エステルとしては、オルトギ酸メチル、オルトギ酸エチル等が挙げられる。
上記反応は周知の一般的な反応であり、その反応条件などは一般的な条件によって行うことができる。
上述した一般式(71)で表されるイソシアヌル酸環を有するエステル化合物の具体的な化学構造の例を以下に示す。なお、本発明は以下で例示する化合物に限定されるものではない。
Figure 0007152807000038
本発明において使用されるシアヌル酸系エステル化合物として、上記の他に、例えば、以下に例示したシアヌル酸系エステル化合物を挙げることができる。
Figure 0007152807000039
(式中、R11は、炭素数50以下のアルキレン基。
R12は、炭素数50以下のアルキル基。)
上記一般式(72)で表されるエステル化合物も、エステル交換反応性において特に優れるものとすることができる。このため、硬化開始温度が130℃以下であり、150℃30分焼付という条件で硬化させたときのゲル分率が80%以上という樹脂組成物を得る上では、特に好ましいものである。
上記一般式(72)で表されるエステル化合物の製造方法としては特に限定されないが、例えば、シアヌル酸クロリドに対して、ヒドロキシカルボン酸エステルを反応させる方法を挙げることができる。これを一般式で表すと下記のような反応となる。
Figure 0007152807000040
また、上述した反応で使用するヒドロキシ酸エステルとしては、グリコール酸メチル、グリコール酸エチル、グリコール酸ブチル、ヒドロキシプロピオン酸メチル、ヒドロキシプロピオン酸エチル、ヒドロキシプロピオン酸ブチル、ヒドロキシ酪酸メチル、ヒドロキシ酪酸エチル、ヒドロキシ酪酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル等が挙げられる。
各種のシアヌル酸系化合物は、本発明において使用した場合、低温硬化においても高架橋密度の優れた膜物性を示す塗膜が得られるという利点を有する。
このような化合物を、アルキルエステル基を有する化合物として使用すると、公知の方法で安価にエステル化することができ、比較的低分子量で多価エステル基を導入することができる。
(4)低分子量ポリオール
また、分子中に少なくとも2個の水酸基を有する化合物として低分子量ポリオール(具体的には分子量2,000以下)を使用してもよい。
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。
このような低分子量ポリオールは、汎用品として知られているものであり、安価で入手することができる。更に低分子ポリオールは水溶性が高く、水系での硬化を目的とする場合は架橋剤として好適に使用できる。
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、低温で硬化可能であることを特徴とするものであるが、このような性能を有する樹脂組成物とするうえで、特に好ましい樹脂は、以下に示すものである。
一般式(12)、(31)、(64)で表わされる構造を有するものであり、特に一般式(31)の構造を有することが好ましい。また、触媒として亜鉛アセチルアセトナートもしくはジルコニウムアセチルアセトネート、またはその両方を用いることが好ましく、有機ホスフィンオキシドまたはアルキル化(チオ)尿素と併用することがさらに好ましい。
本発明の熱硬化性組成物は、上述した樹脂成分に加えて、更に、塗料や接着剤の分野において一般的に使用されるその他の架橋剤を併用して使用するものであってもよい。使用できる架橋剤としては特に限定されず、イソシアネート化合物、ブロックイソシアネート化合物、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、シラン化合物等を挙げることができる。また、ビニルエーテル、アニオン重合性単量体、カチオン重合性単量体、ラジカル重合性単量体等を併用するものであってもよい。これらの併用した架橋剤の反応を促進させるための硬化剤を併用するものであってもよい。
なお、上述したその他架橋剤は必須ではなく、本発明の熱硬化性樹脂組成物はこれを含有しないものであっても、良好な硬化性を得ることができる点で好ましいものである。
上記架橋剤がポリイソシアネート化合物及び/又はメラミン樹脂である場合、樹脂成分(A)と架橋剤との合計量に対する配合量(すなわち、(架橋剤量)/(架橋剤量+樹脂成分量)が0.01~50重量%であることが好ましい。このような配合量の範囲であることで、エステル交換反応による硬化反応と他の硬化剤による硬化反応とを同時に生じさせるという点で好ましい。
上記下限は、0.01重量%であることがより好ましく、1重量%であることが更に好ましい。上記上限は、30重量%であることがより好ましく、20重量%であることが更に好ましい。
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、熱硬化性塗料、熱硬化性接着剤等の分野において好適に使用することができる。更に、常乾型の硬化性樹脂組成物として使用することもできる。
熱硬化性塗料として使用する場合は、上述した各成分以外に、塗料分野において一般的に使用される添加剤を併用するものであってもよい。例えば、レベリング剤、消泡剤、着色顔料、体質顔料、光輝性顔料等、顔料分散剤、レオロジーコントロール剤、UV吸収剤、並びにそれらの任意の組み合わせを併用してもよい。
顔料を使用する場合、樹脂成分の合計固形分100重量%を基準として、好ましくは合計で1~500重量%の範囲で含むことが好ましい。上記下限はより好ましくは3重量%であり、更に好ましくは5重量部である。上記上限はより好ましくは400重量%であり、更に好ましくは300重量%である。
上記着色顔料としては、例えば、酸化チタン、亜鉛華、カーボンブラック、モリブデンレッド、プルシアンブルー、コバルトブルー、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、イソインドリン系顔料、スレン系顔料、ペリレン系顔料、ジオキサジン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料等、並びにそれらの任意の組み合わせが挙げられる。
上記体質顔料としては、例えば、クレー、カオリン、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、タルク、シリカ、アルミナホワイト等が挙げられ、硫酸バリウム及び/又はタルクが好ましく、そして硫酸バリウムがより好ましい。
上記光輝性顔料としては、例えば、アルミニウム(蒸着アルミニウムを含む)、銅、亜鉛、真ちゅう、ニッケル、酸化アルミニウム、雲母、酸化チタン又は酸化鉄で被覆された酸化アルミニウム、酸化チタン又は酸化鉄で被覆された雲母、ガラスフレーク、ホログラム顔料等、並びにそれらの任意の組み合わせが挙げられる。上記アルミニウム顔料には、ノンリーフィング型アルミニウム及びリーフィング型アルミニウムが含まれる。
上記着色顔料は、顔料分散樹脂により分散された状態で、熱硬化性樹脂組成物に配合されることが好ましい。着色顔料の量は、顔料の種類等によって変化しうるが、一般には、顔料分散樹脂中に含まれる樹脂成分の固形分100重量部に対して、好ましくは約0.1~約300重量部、そしてより好ましくは約1~約150重量部の範囲内である。
上記熱硬化性塗料は、所望により、有機溶剤、増粘剤、紫外線吸収剤、光安定剤、消泡剤、可塑剤、表面調整剤、沈降防止剤、分散剤、色分かれ防止剤、レオロジーコントロール剤、レベリング剤、基材湿潤剤、スリップ剤等の塗料用添加剤をさらに含有するものであってもよい。
上記増粘剤としては、例えば、ケイ酸塩、金属ケイ酸塩、モンモリロナイト、コロイド状アルミナ等の無機系増粘剤;(メタ)アクリル酸と(メタ)アクリル酸エステルとの共重合体、ポリアクリル酸ソーダ等のポリアクリル酸系増粘剤;1分子中に親水性部分と疎水性部分を有し、水性媒体中において、上記疎水性部分が塗料中の顔料やエマルション粒子の表面に吸着する、上記疎水性部分同士が会合する等により増粘作用を示す会合型増粘剤;カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等の繊維素誘導体系増粘剤;カゼイン、カゼイン酸ソーダ、カゼイン酸アンモニウム等のタンパク質系増粘剤;アルギン酸ソーダ等のアルギン酸系増粘剤;ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルベンジルエーテル共重合体等のポリビニル系増粘剤;プルロニックポリエーテル、ポリエーテルジアルキルエステル、ポリエーテルジアルキルエーテル、ポリエーテルエポキシ変性物等のポリエーテル系増粘剤;ビニルメチルエーテル-無水マレイン酸共重合体の部分エステル等の無水マレイン酸共重合体系増粘剤;ポリアマイドアミン塩等のポリアマイド系増粘剤等、並びにそれらの任意の組み合わせが挙げられる。
上記ポリアクリル酸系増粘剤は市販されており、例えば、ロームアンドハース社製の「ACRYSOLASE-60」、「ACRYSOLTT-615」、「ACRYSOLRM-5」(以上、商品名)、サンノプコ社製の「SNシックナー613」、「SNシックナー618」、「SNシックナー630」、「SNシックナー634」、「SNシックナー636」(以上、商品名)等が挙げられる。
また、上記会合型増粘剤は市販されており、例えば、ADEKA社製の「UH-420」、「UH-450」、「UH-462」、「UH-472」、「UH-540」、「UH-752」、「UH-756VF」、「UH-814N」(以上、商品名)、ロームアンドハース社製の「ACRYSOLRM-8W」、「ACRYSOLRM-825」、「ACRYSOLRM-2020NPR」、「ACRYSOLRM-12W」、「ACRYSOLSCT-275」(以上、商品名)、サンノプコ社製の「SNシックナー612」、「SNシックナー621N」、「SNシックナー625N」、「SNシックナー627N」、「SNシックナー660T」(以上、商品名)等が挙げられる。
上記顔料分散樹脂としては、アクリル系顔料分散樹脂を使用することが好ましい。より具体的には、例えば、重合性不飽和モノマーを、親水性有機溶剤の存在下で、重合開始剤により重合することにより得られたアクリル樹脂を挙げることができる。
上記重合性不飽和モノマーとしては、上述した樹脂の合成において例示した化合物を挙げることができ、適宜組み合わせて用いられうる。
上記顔料分散樹脂は、水に溶解するか、又は分散できる樹脂であることが好ましく、具体的には、好ましくは10~100mgKOH/g、そしてより好ましくは20~70mgKOH/gの水酸基価と、好ましくは10~80mgKOH/g、そしてより好ましくは20~60mgKOH/gの酸価とを有する。
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、上記樹脂及び顔料分散樹脂の固形分質量の合計を基準として、顔料分散樹脂を、固形分で、好ましくは5~70質量%、そしてより好ましくは7~61質量%含むことが好ましい。上記範囲は、熱硬化性樹脂組成物の貯蔵安定性と、本発明の着色塗料組成物を用いて形成される着色塗膜の仕上がり性、耐水性、中研ぎ性等との観点から好ましい。
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、水性組成物とすることもできる。水性とする方法は特に限定されず、上述した成分を使用して一般的な方法によって水性化することができる。水性化した場合でも、本発明のエステル交換触媒を使用することで好適にエステル交換反応を進行させることができる
上記熱硬化性樹脂組成物を適用することができる被塗物としては、特に制限されず、例えば、乗用車、トラック、オートバイ、バス等の自動車車体の外板部;自動車部品;携帯電話、オーディオ機器、等の家庭電気製品、建築材料、家具、接着剤、フィルムやガラスのコーティング剤等、様々な例を挙げることができる。また、高温短時間硬化によって塗膜を形成するプレコートメタル、金属缶への塗装を挙げることもできる。更に、電着塗料、接着剤、パーティクルボード等への使用も挙げることができる。
上記熱硬化性樹脂組成物は、電着塗料組成物として使用することもできる。電着塗料としては、カチオン電着塗料とアニオン電着塗料とを挙げることができるが、これらのいずれとすることもできる。
上記被塗物は、上記金属材料及びそれから成形された車体等の金属表面に、リン酸塩処理、クロメート処理、複合酸化物処理等の表面処理が施されたものであってもよく、また、塗膜を有する被塗物であってもよい。
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。
上記被塗物は、上記プラスチック材料、それから成形された自動車部品等のプラスチック表面に、所望により、表面処理、プライマー塗装等がなされたものであってもよい。また、上記プラスチック材料と上記金属材料とが組み合わさったものであってもよい。
上記熱硬化性樹脂組成物の塗装方法としては、特に制限されず、例えば、エアスプレー塗装、エアレススプレー塗装、回転霧化塗装、カーテンコート塗装等が挙げられ、エアスプレー塗装、回転霧化塗装等が好ましい。塗装に際して、所望により、静電印加してもよい。上記塗装方法により、上記水性塗料組成物からウェット塗膜を形成することができる。
上記ウェット塗膜は、加熱することにより硬化させることができる。当該硬化は、公知の加熱手段、例えば、熱風炉、電気炉、赤外線誘導加熱炉等の乾燥炉により実施することができる。上記ウェット塗膜は、好ましくは約80~約180℃、より好ましくは約100~約170℃、そしてさらに好ましくは約120~約160℃の範囲の温度で、好ましくは約10~約60分間、そしてより好ましくは約15~約40分間加熱することにより硬化させることができる。また、80~140℃での低温硬化にも対応することができる点で好ましいものである。
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、ウェットオンウェットでの複層塗膜形成方法に使用することもできる。この場合、本発明の熱硬化性樹脂組成物からなる塗料を塗装した後、硬化を行わない状態でその上に別の塗料組成物を塗装し、これらの2層の塗膜を同時に焼き付けることによって複層塗膜を形成する方法等を挙げることができる。また、このような塗装方法においては、3層以上の複層塗膜として、そのうち少なくとも1の層を本発明の熱硬化性樹脂組成物によって形成するものであってもよい。
このような複層塗膜の形成に本発明の熱硬化性樹脂組成物を使用する場合、組み合わせて使用する塗料は、水系であってもよいし、溶媒系であってもよい。更に、その硬化系は、上述したようなエステル交換反応による硬化系であってもよいし、メラミン硬化、イソシアネート硬化等のその他の硬化系であってもよい。
なお、本発明の熱硬化性樹脂組成物は、塗料分野において使用する場合は平滑性や耐水性・耐酸性等の性能を有する充分な硬化性能が必要とされる。
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。
本発明の熱硬化型樹脂組成物を三次元架橋することによって硬化膜が得られる。
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。
上記硬化膜は、上述した複層塗膜の形成方法によって形成された硬化膜も包含するものである。
以下、実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお文中、部は重量部を表す。
合成例1
n-ブチルメタクリレート(共栄社化学(株)品:ライトエステルNB)35部、メトキシカルボニルメチルメタクリレート30部、4-ヒドロキシブチルアクリレート25部、スチレン10部をモノマー混合液とし、開始剤としてAIBN5部を芳香族炭化水素(T-SOL100)20部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)80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。滴下は2時間で行い、更に100℃で熟成を4時間行い、重量平均分子量9400、分散度1.80のポリマー溶液Aを得た。
合成例2
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レート60部、アクリル酸メチル48部、炭酸カリウム43部、18-クラウン-6エーテル3部、テトラヒドロフラン108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。
合成例3
n-ブチルメタクリレート(共栄社化学(株)品:ライトエステルNB)35部、モノマーA30部、4-ヒドロキシブチルアクリレート25部、スチレン10部をモノマー混合液とし、開始剤としてAIBN5部を芳香族炭化水素(T-SOL100)20部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)80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。滴下は2時間で行い、更に100℃で熟成を4時間行い、重量平均分子量10700、分散度1.73のポリマー溶液Bを得た。
合成例4
無水コハク酸180部、メタノール173部を4つ口フラスコに入れ60~70℃で5時間反応させた。その後、60℃以上でメタノールを減圧除去し、コハク酸モノメチルを生成した。
コハク酸モノメチル190部、グリシジルメタクリレート205部、トリエチルベンジルアンモニウムクロリド2部、重合禁止剤を加え90℃で10時間以上反応させモノマーBを得た。
合成例5
n-ブチルメタクリレート(共栄社化学(株)品:ライトエステルNB)35部、モノマーB30部、4-ヒドロキシブチルアクリレート25部、スチレン10部をモノマー混合液とし、開始剤としてAIBN5部を芳香族炭化水素(T-SOL100)20部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)80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。滴下は2時間で行い、更に100℃で熟成を4時間行い、重量平均分子量10300、分散度2.00のポリマー溶液Cを得た。
合成例6
n-ブチルメタクリレート(共栄社化学(株)品:ライトエステルNB)50部、2-ヒドロキシエチルアクリレート35部、スチレン15部をモノマー混合液とし、開始剤としてAIBN5部を芳香族炭化水素(T-SOL100)20部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)80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。滴下は2時間で行い、更に100℃で熟成を4時間行い、重量平均分子量7800、分散度2.08のポリマー溶液Dを得た。
合成例7
メチルメタクリレート(共栄社化学(株)品:ライトエステルM)50部、4-ヒドロキシブチルアクリレート35部、スチレン15部をモノマー混合液とし、開始剤としてAIBN5部をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート20部に溶解し開始剤溶液とした。
撹拌可能なフラスコにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート80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。滴下は2時間で行い、更に100℃で熟成を4時間行い、重量平均分子量6400、分散度1.97のポリマー溶液Eを得た。
合成例8
2-エチルへキシルメタクリレート(共栄社化学(株)品:ライトエステルEH)20部、イタコン酸ジメチル30部、2-ヒドロキシエチルアクリレート25部、スチレン25部をモノマー混合液とし、開始剤としてAIBN5部を芳香族炭化水素(T-SOL100)20部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)80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。滴下は2時間で行い、更に100℃で熟成を4時間行い、重量平均分子量6700、分散度1.95のポリマー溶液Fを得た。
なお、本実施例中、重量平均分子量、分散度は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定した面積比並びにポリスチレン換算分子量の値である。カラムはGPC KF-804L、溶剤はテトラヒドロフランを使用した。
実施例1~32、比較例1~3
表1~表5に示した各成分を混合し、アプリケーターを用いてWETで400μmの塗膜を作成し、表中に記載の温度で30分硬化を行った。その後、ゲル分率測定、キシレンラビング試験、及び調整液にて剛体振り子試験を行った。
なお、表5に示す実施例29~実施例32は、本発明のエステル交換触媒の有効性を示すものである。
各評価は以下のように実施した。
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%として測定した。
キシレンラビング試験は、焼き付け後の塗板に、キシレンを染み込ませた薬方ガーゼで10回擦った。キシレンを乾燥後、表面状態を目視で観察し、評価した。
◎:全く変化が無かったもの
〇:僅かにキズが付いたもの
△:僅かに溶解したもの
×:表面が白化、溶解したもの
剛体振り子試験は、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、昇温温度3℃/分で昇温を行い、横軸を昇温温度、縦軸を対数減衰率としたチャートを作成した。これらの測定結果から、図59のようにして硬化開始温度を得た。
振り子:FRB-100
膜厚(WET):100μm
Figure 0007152807000041
Figure 0007152807000042
Figure 0007152807000043
Figure 0007152807000044
Figure 0007152807000045
合成例9
撹拌可能なフラスコでシアヌル酸20部をN-メチルピロリドン150部、トリエチルアミン47部の混合液に溶解させ90℃に昇温した。90℃でクロロ酢酸メチル50部を1時間で滴下した後、90℃で2時間撹拌した。反応終了後、トルエン300部と水150部投入し水洗後、有機層を3%重曹水150部で一回、水150部で二回水洗した。得られた有機層を減圧下濃縮しエステル化合物Aを得た。
Figure 0007152807000046
合成例10
撹拌可能なフラスコでシアヌル酸20部をN-メチルピロリドン150部、トリエチルアミン47部の混合液に溶解させ90℃に昇温した。90℃でクロロ酪酸メチル63部を1時間で滴下した後、90℃で15時間撹拌した。反応終了後、トルエン300部と水150部投入し水洗後、有機層を3%重曹水150部で一回、水150部で二回水洗した。得られた有機層を減圧下濃縮しエステル化合物Bを得た。
Figure 0007152807000047
合成例11
撹拌可能なフラスコにイソシアヌル酸トリス(2-カルボキシエチル)25部、メタノール100部、オルトギ酸トリメチル100部、パラトルエンスルホン酸0.8部を投入し、80℃で5時間反応させた。反応終了後、トルエン200部と水100部投入し水洗後、有機層を3%重曹水100部で一回、水100部で二回水洗した。得られた有機層を減圧下濃縮しエステル化合物Cを得た。
Figure 0007152807000048
合成例12
撹拌可能なフラスコでグリコール酸メチル75部、炭酸カリウム30部を5℃まで冷却し、液温を10℃以下に保ちながらシアヌル酸クロリド25部を投入した。反応終了後、水200部を投入し、生じた沈殿をろ過にて回収した。得られた固体を数回水洗した後、減圧下乾燥しエステル化合物Dを得た。
Figure 0007152807000049
実施例33~36
表6に示した各成分を混合し、アプリケーターを用いてWETで400μmの塗膜を作成し、表中に記載の温度で30分硬化を行った。その後、ゲル分率測定、キシレンラビング試験、及び調整液にて剛体振り子試験を行った。
Figure 0007152807000050
実施例37~50
表7、8に示した各成分を混合し、アプリケーターを用いてWETで400μmの塗膜を作成し、表中に記載の温度で30分硬化を行った。その後、ゲル分率測定、キシレンラビング試験、及び調整液にて剛体振り子試験を行った。
Figure 0007152807000051
Figure 0007152807000052
合成例13
n-ブチルメタクリレート(共栄社化学(株)品:ライトエステルNB)40部、4-ヒドロキシブチルアクリレート50部、スチレン10部をモノマー混合液とし、開始剤としてAIBN5部を芳香族炭化水素(T-SOL 100)20部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)を80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100℃とした。滴下は2時間で行い、更に100℃で熟成を4時間行い、重量平均分子量8,000、分散度1.97のポリマー溶液Gを得た。
合成例14
トリメチロールプロパントリアクリレート40部、マロン酸ジメチル55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95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Eを得た。
合成例15
合成例4と同一の条件にて生成したコハク酸モノメチル190部、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル(共栄社化学(株) エポライト100MF)201.5部にトリエチルベンジルアンモニウムクロリド2部、重合禁止剤を加え90℃で10時間以上反応させエステル化合物Fを得た。
実施例51~53、比較例4,5
表9に示した各成分を混合し、アプリケーターを用いてWETで400μmの塗膜を作成し、表中に記載の温度で30分硬化を行った。その後、ゲル分率測定、キシレンラビング試験、及び調整液にて剛体振り子試験を行った。
Figure 0007152807000053
表1~4、6~9の結果より、硬化反応性に優れた、樹脂成分(A)とエステル交換触媒(B)とを組み合わせて用いることで、低温硬化反応を示す熱硬化性樹脂組成物が得られることがわかる。
また、上記実施例の結果から、本発明のエステル交換触媒は、低温硬化に限らず、エステル交換反応によって硬化を生じさせる熱硬化性樹脂組成物におけるエステル交換触媒として好適に使用することができるものである。更に、本発明のエステル交換触媒は、良好なエステル交換性能を有するものであり、各種のエステル交換反応を行う際の触媒として使用することができる。
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、種々の硬化条件に適応させることができ、極めて汎用性が高い熱硬化性樹脂組成物である。
本発明のエステル交換触媒は、各種のエステル交換反応に使用することができる。特に好ましくは、エステル交換反応を交換反応とする熱硬化性樹脂組成物における硬化触媒として好適に使用することができる。

Claims (5)

  1. -COOR(Rは、炭素数50以下のアルキル基)、及び、水酸基を有する樹脂成分(A)及びエステル交換触媒(B)
    を含有し、
    -COORは、
    下記一般式(31)で表される官能基
    Figure 0007152807000054

    (n=0~20
    は、炭素数50以下のアルキル基。
    は、水素又は炭素数10以下のアルキル基。)
    であり、
    エステル交換触媒(B)は、ジルコニウムアセチルアセトネート又は亜鉛アセチルアセトネートであることを特徴とする熱硬化性樹脂組成物。
  2. 上記エステル交換触媒(B)は、更に、有機リン化合物、尿素、アルキル化尿素、チオ尿素、アルキル化チオ尿素、スルホキシド化合物、第4級アンモニウム化合物、第4級ホスホニウム化合物、並びに、ピリジン,キノリン,イソキノリン,フェナントロリン及びそれらの誘導体からなる群より選択される少なくとも1の化合物(B-2)
    を含有するものである請求項1記載の熱硬化性樹脂組成物。
  3. 上記樹脂成分(A)は、上記一般式(31)で表される官能基及び不飽和基を有する化合物の重合によって得られた重合体及び/又は上記一般式(31)で表される官能基を2以上有する化合物を含有する請求項1又は2記載の熱硬化性樹脂組成物。
  4. -COOR(Rは、炭素数50以下のアルキル基)、及び、水酸基を有する樹脂成分(A)及びエステル交換触媒(B)
    を含有し、
    -COORは、
    下記一般式(31)で表される官能基
    Figure 0007152807000055

    (n=0~20
    は、炭素数50以下のアルキル基。
    は、水素又は炭素数10以下のアルキル基。)
    であり、
    エステル交換触媒(B)は、亜鉛、チタン、アルミニウム及び鉄からなる群より選択される少なくとも1の金属元素のアセチルアセトネート化合物(B-1)、並びに、
    リン酸アミド、ホスホン酸エステル、有機ホスフィンオキシド、有機ホスフィンスルフィド、及び有機ホスフィンからなる群より選択される少なくとも1の有機リン化合物、尿素、アルキル化チオ尿素、スルホキシド化合物、第4級アンモニウム化合物、第4級ホスホニウム化合物、並びに、ピリジン,イソキノリン,フェナントロリン及びそれらの誘導体からなる群より選択される少なくとも1の化合物(B-2)、
    を含有するものであることを特徴とする熱硬化性樹脂組成物。
  5. 請求項1、2、3又は4に記載の熱硬化性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。
JP2021200558A 2020-02-28 2021-12-10 熱硬化性樹脂組成物 Active JP7152807B2 (ja)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2020/008327 WO2021171557A1 (ja) 2020-02-28 2020-02-28 熱硬化性樹脂組成物及びエステル交換反応触媒
JPPCT/JP2020/008327 2020-02-28
JP2020109577 2020-06-25
JP2020109577 2020-06-25
PCT/JP2021/006733 WO2021172307A1 (ja) 2020-02-28 2021-02-24 熱硬化性樹脂組成物及びエステル交換反応触媒
JP2021546312A JP7180928B2 (ja) 2020-02-28 2021-02-24 エステル交換触媒

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021546312A Division JP7180928B2 (ja) 2020-02-28 2021-02-24 エステル交換触媒

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2022028960A JP2022028960A (ja) 2022-02-16
JP2022028960A5 JP2022028960A5 (ja) 2022-06-10
JP7152807B2 true JP7152807B2 (ja) 2022-10-13

Family

ID=77491845

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021546312A Active JP7180928B2 (ja) 2020-02-28 2021-02-24 エステル交換触媒
JP2021200558A Active JP7152807B2 (ja) 2020-02-28 2021-12-10 熱硬化性樹脂組成物

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021546312A Active JP7180928B2 (ja) 2020-02-28 2021-02-24 エステル交換触媒

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20230110863A1 (ja)
EP (1) EP4098696A4 (ja)
JP (2) JP7180928B2 (ja)
KR (1) KR20220148194A (ja)
CN (1) CN115244128A (ja)
TW (1) TW202140578A (ja)
WO (1) WO2021172307A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023080228A1 (ja) * 2021-11-08 2023-05-11 共栄社化学株式会社 硬化性樹脂組成物

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003119401A (ja) 2001-10-10 2003-04-23 Dainippon Ink & Chem Inc 硬化性樹脂組成物
JP2003261734A (ja) 2002-03-07 2003-09-19 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 熱可塑性エラストマー組成物
WO2018079516A1 (ja) 2016-10-31 2018-05-03 株式会社日立製作所 樹脂組成物

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59223724A (ja) * 1983-06-02 1984-12-15 Mitsui Petrochem Ind Ltd 共縮合ポリエステルヒドラジドの製造法
DE3436346C2 (de) * 1984-10-04 1986-09-11 Herberts Gmbh, 5600 Wuppertal Fremdvernetzendes, epoxidgruppenfreies Amino-Poly(meth)acrylatharz für wasserverdünnbare Lacke, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung zum Beschichten von Gegenständen
US4897450A (en) * 1988-09-12 1990-01-30 The Glidden Company Transesterification cure of thermosetting coatings
JP3168107B2 (ja) * 1993-10-05 2001-05-21 カネボウ株式会社 カチオン可染性難燃ポリエステル繊維
JPH0892503A (ja) * 1994-09-27 1996-04-09 Dainippon Ink & Chem Inc 粉体塗料樹脂組成物
JP3032774B2 (ja) * 1997-05-08 2000-04-17 工業技術院長 ポリ(2,6−ジメトキシ−1,4−オキシフェニレン)とポリエステルのマルチブロック共重合体の製造方法
JP3073985B1 (ja) * 1999-07-07 2000-08-07 工業技術院長 脂肪族ポリエステル系重合体の製造方法
JP3141326B1 (ja) * 1999-09-18 2001-03-05 工業技術院長 高分子量脂肪族ポリエステル系重合体の製造方法
US6489433B2 (en) 2001-02-23 2002-12-03 E. I. Du Pont De Nemours And Company Metal-containing composition and process therewith
JP2003171345A (ja) 2001-12-05 2003-06-20 Dainippon Ink & Chem Inc エステル交換反応法、及びこれに用いる新規触媒
US6767980B2 (en) * 2002-04-19 2004-07-27 Nippon Shokubai Co., Ltd. Reactive diluent and curable resin composition
DE10322099A1 (de) 2003-05-15 2005-01-27 Dupont Sabanci Polyester Europe B.V. Polymerisationskatalysator für die Herstellung von Polyestern, Verfahren zur Herstellung von Polyethylenterephthalat und Verwendung des Polymerisationskatalysators
JP4305908B2 (ja) * 2003-12-24 2009-07-29 ミヨシ油脂株式会社 水溶性(メタ)アクリル酸ポリアルキレングリコールエステルの製造方法
JP2006233038A (ja) 2005-02-25 2006-09-07 Toray Ind Inc 二軸配向ポリエステルフィルムおよびその製造方法
JP5543714B2 (ja) 2005-10-28 2014-07-09 イーストマン ケミカル カンパニー 高いガラス転移温度を有するシクロブタンジオールを含むポリエステル組成物及びそれから製造される物品
JP5135909B2 (ja) 2007-06-21 2013-02-06 東レ株式会社 ポリエステルの製造方法およびそれを用いたフィルム
JP2007100108A (ja) 2007-01-22 2007-04-19 Dainippon Ink & Chem Inc 硬化性樹脂組成物
JP2011105825A (ja) 2009-11-16 2011-06-02 Teijin Fibers Ltd ポリエステル組成物
US20120237705A1 (en) 2011-03-15 2012-09-20 Ppg Industries Ohio, Inc. Method for coating containers
TWI603983B (zh) * 2012-08-10 2017-11-01 Nippon Shokubai Co Ltd Hardening resin composition and its use
US9376378B2 (en) 2014-05-08 2016-06-28 Basf Coatings Gmbh Method using zirconium catalyst for producing carbamate-functional materials
EP3034544B1 (en) 2014-12-17 2019-10-16 SABIC Global Technologies B.V. A process for the preparation of a graft copolymer comprising a polyolefin main chain and one or a multiple polymer side chains
KR102546855B1 (ko) * 2015-08-21 2023-06-22 도아고세이가부시키가이샤 경화형 조성물
JP6809043B2 (ja) * 2015-09-03 2021-01-06 東亞合成株式会社 単官能(メタ)アクリレートの製造方法
DE102016201660A1 (de) * 2016-02-03 2017-08-03 Evonik Röhm Gmbh Verfahren zur Herstellung von Monomeren aus Isomerenmischungen
CN109563252B (zh) 2016-08-18 2022-04-26 伊士曼化工公司 使用改进的催化剂体系的包含四甲基环丁二醇和乙二醇的聚酯组合物
TWI796324B (zh) 2017-03-09 2023-03-21 日商東亞合成股份有限公司 (甲基)丙烯酸酯的製造方法
JP6398026B1 (ja) 2017-09-14 2018-09-26 共栄社化学株式会社 熱硬化性樹脂組成物
JP6968338B2 (ja) 2017-09-29 2021-11-17 三菱瓦斯化学株式会社 (メタ)アクリル変性芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂、該樹脂を含む組成物、該樹脂を含んで得られる硬化物及び該樹脂の製造方法
WO2019069398A1 (ja) 2017-10-04 2019-04-11 共栄社化学株式会社 熱硬化性樹脂組成物
WO2019138600A1 (ja) * 2018-01-15 2019-07-18 共栄社化学株式会社 不飽和基含有エステル化合物、重合体、熱硬化型樹脂組成物及び硬化膜
CN111315497A (zh) 2018-04-16 2020-06-19 共荣社化学株式会社 多层涂膜形成方法和多层涂膜
WO2019239533A1 (ja) * 2018-06-13 2019-12-19 共栄社化学株式会社 熱硬化性樹脂組成物及び硬化膜
WO2020202434A1 (ja) * 2019-04-01 2020-10-08 共栄社化学株式会社 熱硬化性樹脂組成物、塗膜形成方法及び硬化塗膜
US20220251274A1 (en) 2019-07-11 2022-08-11 Kyoeisha Chemical Co., Ltd. Curable resin composition, cured film, coating resin molded body and multilayer film
US20230002530A1 (en) * 2019-11-14 2023-01-05 Kyoeisha Chemical Co., Ltd. Thermosetting resin composition, cured film, method for forming multilayer coating film, ester compound, and polymer

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003119401A (ja) 2001-10-10 2003-04-23 Dainippon Ink & Chem Inc 硬化性樹脂組成物
JP2003261734A (ja) 2002-03-07 2003-09-19 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 熱可塑性エラストマー組成物
WO2018079516A1 (ja) 2016-10-31 2018-05-03 株式会社日立製作所 樹脂組成物

Also Published As

Publication number Publication date
JP7180928B2 (ja) 2022-11-30
JPWO2021172307A1 (ja) 2021-09-02
CN115244128A (zh) 2022-10-25
WO2021172307A1 (ja) 2021-09-02
TW202140578A (zh) 2021-11-01
US20230110863A1 (en) 2023-04-13
EP4098696A4 (en) 2024-02-28
KR20220148194A (ko) 2022-11-04
JP2022028960A (ja) 2022-02-16
EP4098696A1 (en) 2022-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI787345B (zh) 熱硬化性樹脂組成物
TWI789437B (zh) 熱硬化性樹脂組成物
TWI798330B (zh) 含不飽和基之酯化合物、聚合物、熱硬化型樹脂組成物及硬化膜
JP2022113707A (ja) 硬化性樹脂組成物、硬化膜、被覆樹脂成型体及び多層フィルム
JP7264538B2 (ja) 熱硬化性樹脂組成物、硬化膜、複層塗膜の形成方法、エステル化合物、及び、重合体
JP7152807B2 (ja) 熱硬化性樹脂組成物
JP7093592B2 (ja) 熱硬化性樹脂組成物、塗膜形成方法及び硬化塗膜
JP6998632B2 (ja) 水性熱硬化性樹脂組成物、及び、硬化膜
WO2021171557A1 (ja) 熱硬化性樹脂組成物及びエステル交換反応触媒
JP6989996B2 (ja) 熱硬化性樹脂組成物、硬化膜及び非水分散樹脂粒子
WO2020204090A1 (ja) 高温硬化用塗料、塗装金属素材、塗装方法及び塗装金属素材
WO2023080228A1 (ja) 硬化性樹脂組成物
JPH02228376A (ja) 塗膜形成方法
WO2021234816A1 (ja) 熱硬化性樹脂組成物及び硬化膜
JP2024055524A (ja) 熱硬化性樹脂組成物及び硬化膜
JP2023077572A (ja) 熱硬化性樹脂組成物及び硬化膜
JP2020084053A (ja) 熱硬化性樹脂組成物及び硬化膜

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220602

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220602

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20220602

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220705

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220902

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220920

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220922

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7152807

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150