JPH01152110A - Curable resin and curing method thereof - Google Patents

Curable resin and curing method thereof

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JPH01152110A
JPH01152110A JP62311652A JP31165287A JPH01152110A JP H01152110 A JPH01152110 A JP H01152110A JP 62311652 A JP62311652 A JP 62311652A JP 31165287 A JP31165287 A JP 31165287A JP H01152110 A JPH01152110 A JP H01152110A
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理 磯崎
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直純 岩沢
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Abstract

PURPOSE:To obtain the subject resin having excellent storage stability and curing characteristics and providing a cured product having excellent water resistance, by introducing a polymerizable unsatd. group and a specified aprotic onium salt-contg. group into a resin. CONSTITUTION:0.01-5mol. aprotic onium salt-contg. group (C) of formula I (wherein R1 is OH, alkoxy, ester, a 1-8C hydrocarbon group which may be substd. with halogen or H; formula II is formula III-IV; Z is N or P; Y is S; R2-4 are each a 1-14C org. group and R2 and R3 or R2-3 and R4 may each form a heterocyclic group together with Z and Y) based on 1kg of resin solid is introduced into a resin (A) having a peak MW (measured by gel permeation chromatography) of 250-0.1 million by reacting a resin having a 1,2-epoxy group obtd. by introducing 0.1-10mol. of polymerizable unsatd. groups (B) based on 1kg of resin solid by applying addition reaction of carboxyl group and epoxy group with tert. amine, phosphine, thio-ether and an org. acid at the same time, to obtain a resin having component B and C in one molecule.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、硬化性樹脂及びその硬化方法に関する。[Detailed description of the invention] Industrial applications The present invention relates to a curable resin and a method for curing the same.

従来の技術及びその問題点 従来、不飽和基を有する樹脂を加熱硬化させる場合、ラ
ジカル重合触媒や和すチオールを添加することによりラ
ジカル付加重合反応を起こ−させて樹脂を架橋させるこ
とが一般的に行なわれている。
Conventional techniques and their problems Conventionally, when curing resins with unsaturated groups by heating, it is common to add radical polymerization catalysts and thiols to cause a radical addition polymerization reaction and crosslink the resin. is being carried out.

しかしながら、この方法では、硬化性樹脂組成物の貯蔵
安定性が悪く、また空気中の酸素によって樹脂表面の硬
化が妨げられるという欠点を有して−いる。上記の方法
に代る方法として、塩基性触媒の存在下、ミカエル付加
によって活性水素を有する化合物を重合性不飽和基と反
応させて硬化させる方法も開発されているが、この方法
でも、樹脂組成物の貯蔵安定性が乏しく、また硬化物中
に塩基性触媒が残存して硬化物の耐水性を低下させると
いう欠点を有している。
However, this method has the disadvantage that the storage stability of the curable resin composition is poor and that curing of the resin surface is hindered by oxygen in the air. As an alternative to the above method, a method has been developed in which a compound having active hydrogen is reacted with a polymerizable unsaturated group by Michael addition in the presence of a basic catalyst to cure the resin. The storage stability of the cured product is poor, and the basic catalyst remains in the cured product, reducing the water resistance of the cured product.

問題点を解決するための手段 本発明の目的は、上記欠点のない硬化性樹脂、即ち、貯
蔵安定性に優れていると共に、硬化性も良好であり、し
かも硬化物に優れた耐水性を付与し得る硬化性樹脂及び
該樹脂の硬化方法を提供するものである。
Means for Solving the Problems The object of the present invention is to produce a curable resin that does not have the above drawbacks, that is, has excellent storage stability and good curability, and also provides the cured product with excellent water resistance. The present invention provides a curable resin that can be cured and a method for curing the resin.

本発明によれば、1分子中に重合性不飽和基及び下記式
(I) −CH−CH2−Wの一0eCOR。
According to the present invention, one molecule contains a polymerizable unsaturated group and one eCOR of the following formula (I) -CH-CH2-W.

H 〔式中R1は、水酸基、アルコキシ基、エステル基もし
くはハロゲン原子が置換していてもよい炭素数1〜8の
炭化水素基又は水素原子を示す。
H [In the formula, R1 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms which may be substituted with a hydroxyl group, an alkoxy group, an ester group, or a halogen atom.

こでZは窒素原子又はリン原子を、Yは硫黄原子を示す
。R2、R3及びR4は、同−又は異なって、炭素数1
〜14の有機基を示す。またこれらR2及びR3又はR
2、R3及びR4は一緒になって、これらが結合してい
る窒素原子、リン原子もしくは硫黄原子と共に複素環基
を形成してもよい。〕 で表わされる非プロトン型オニウム塩含有基を有する硬
化性樹脂、及び該硬化性樹脂を80℃以上に加熱して硬
化させることを特徴とする硬化性樹脂の硬化方法が提供
される。
Here, Z represents a nitrogen atom or a phosphorus atom, and Y represents a sulfur atom. R2, R3 and R4 are the same or different and have 1 carbon number
~14 organic groups are shown. Also, these R2 and R3 or R
2, R3 and R4 may be taken together to form a heterocyclic group together with the nitrogen atom, phosphorus atom or sulfur atom to which they are bonded. ] A curable resin having an aprotic onium salt-containing group represented by the following is provided, and a method for curing the curable resin, which is characterized by curing the curable resin by heating it to 80° C. or higher.

本発明の硬化性樹脂は、1分子中に重合性不飽和基及び
上記特定の非プロトン型オニウム塩含有基を有する樹脂
である。ここで樹脂としては9、重合性不飽和基及び上
記オニウム塩含有基を含有したものである限り、アクリ
ル系、ポリエステル系、ウレタン系、ポリブタジェン系
、アルキド系、エポキシ系、フェノール系等従来公知の
樹脂のいずれでもよく、特に限定されるものではない。
The curable resin of the present invention is a resin having a polymerizable unsaturated group and the above-mentioned specific aprotic onium salt-containing group in one molecule. Here, as long as the resin contains a polymerizable unsaturated group and the above-mentioned onium salt-containing group, conventionally known resins such as acrylic, polyester, urethane, polybutadiene, alkyd, epoxy, and phenol can be used. It may be any resin and is not particularly limited.

本発明では、−級の水酸基を有する樹脂が硬化性の観点
から好適である。また該樹脂の分子量も、特に制限され
るものではないが、ゲルパーミュエーションクロマトグ
ラフイ−(GPC)によるピーク分子量が250〜10
0000程度のものが好ましく、500〜20000程
度のものがより好ましい。樹脂の分子量が上記範囲を越
えると、塗装作業性が低下してくる傾向となるので好ま
しくない。
In the present invention, resins having -grade hydroxyl groups are preferred from the viewpoint of curability. Further, the molecular weight of the resin is not particularly limited, but the peak molecular weight measured by gel permeation chromatography (GPC) is 250 to 10.
A value of about 0,000 is preferable, and a value of about 500 to 20,000 is more preferable. If the molecular weight of the resin exceeds the above range, the coating workability tends to decrease, which is not preferable.

上記重合性不飽和基としては、例えばアクリロイル基、
メタクリロイル基、イタコネート基、マレエート基、フ
マレート基、クロトネート基、アクリルアミド基、メタ
クリルアミド基、桂皮酸基、ビニル基、アリル基等が挙
げられる。
Examples of the polymerizable unsaturated group include acryloyl group,
Examples include methacryloyl group, itaconate group, maleate group, fumarate group, crotonate group, acrylamide group, methacrylamide group, cinnamic acid group, vinyl group, and allyl group.

また非プロトン型オニウム塩含有基は、上記式(I)で
表わされるものであり、オニウム塩の窒素原子、リン原
子もしくは硫黄原子からβ位にある炭素原子が2級の水
酸基を有する基であることが必要である。このような非
プロトン型オニウム塩は、第4級アンモニウム塩、第4
級ホスホニウム塩及び第3級スルホニウム塩のいずれか
である。
The aprotic onium salt-containing group is represented by the above formula (I), and is a group in which the carbon atom located at the β-position from the nitrogen atom, phosphorus atom, or sulfur atom of the onium salt has a secondary hydroxyl group. It is necessary. Such aprotic onium salts include quaternary ammonium salts, quaternary ammonium salts, and quaternary ammonium salts.
It is either a grade phosphonium salt or a tertiary sulfonium salt.

非プロトン型オニウム塩含有基における陽イオンの具体
例を下記に示す。
Specific examples of cations in the aprotic onium salt-containing group are shown below.

■ [上記各式において、R2、R3及びR4は、同−又は
異なって、炭素数1〜14の有機基を示す。またこれら
R2及びR3又はR2、R3及びR4は一緒になって、
これらが結合している窒素原子、リン原子もしくは硫黄
原子と共に複素環基を形成してもよい。〕 R2、R3及びR4で示される炭素数1〜14の有機基
としては、アンモニウム塩基、ホスホニウム塩基又はス
ルホニウム塩基のイオン化を実質的に妨害するものでな
い限り特に限定されるものではなく、例えば水酸基、ア
ルコキシ基等の形態で酸素原子の如き異種原子を含有し
ていてもよい炭素数1〜14の炭化水素基が一般に用い
られる。
(2) [In each of the above formulas, R2, R3 and R4 are the same or different and represent an organic group having 1 to 14 carbon atoms. Moreover, these R2 and R3 or R2, R3 and R4 together,
These may form a heterocyclic group together with the nitrogen atom, phosphorus atom or sulfur atom to which they are bonded. ] The organic groups having 1 to 14 carbon atoms represented by R2, R3 and R4 are not particularly limited as long as they do not substantially hinder the ionization of ammonium bases, phosphonium bases or sulfonium bases, such as hydroxyl groups, A hydrocarbon group having 1 to 14 carbon atoms which may contain a heteroatom such as an oxygen atom in the form of an alkoxy group or the like is generally used.

斯かる炭化水素基としては、アルキル基、シクロアルキ
ル基、シクロアルキルアルキル基、アリール基及びアラ
ルキル基等の脂肪族、脂環式又は芳香族炭化水素基を例
示できる。上記アルキル基は、直鎖状及び分枝鎖状のい
ずれであってもよく、炭素数8個以下、好適には低級の
ものが望ましく、例えばメチル、エチル、n−もしくは
1so−プロピル、n−1iso−1sec−もしくは
tert−ブチル、ペンチル、ヘプチル、オクチル基等
が挙げられる。上記シクロアルキル基又はシクロアルキ
ルアルキル基としては、炭素数5〜8個のものが好まし
く、例えばシクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘ
キシルメチル、シクロヘキシルエチル基等が挙げられる
。上記アリール基には、フェニル、トルイル、キシリル
基等が包含される。また上記アラルキル基としては、ベ
ンジル基が好適である。
Examples of such hydrocarbon groups include aliphatic, alicyclic, or aromatic hydrocarbon groups such as alkyl groups, cycloalkyl groups, cycloalkylalkyl groups, aryl groups, and aralkyl groups. The above-mentioned alkyl group may be linear or branched, and preferably has 8 or less carbon atoms, preferably a lower one, such as methyl, ethyl, n- or 1so-propyl, n- Examples include 1iso-1sec- or tert-butyl, pentyl, heptyl, and octyl groups. The above-mentioned cycloalkyl group or cycloalkylalkyl group preferably has 5 to 8 carbon atoms, and examples thereof include cyclopentyl, cyclohexyl, cyclohexylmethyl, and cyclohexylethyl groups. The above aryl groups include phenyl, tolyl, xylyl groups, and the like. Furthermore, a benzyl group is suitable as the aralkyl group.

また異種原子、例えば酸素原子が含有されている炭化水
素基の好ましい例としては、ヒドロキシアルキル基(特
にヒドロキシ低級アルキル基)、具体的にはヒドロキシ
メチル、ヒドロキシエチル、ヒドロキシブチル、ヒドロ
キシペンチル、ヒドロキシヘプチル、ヒドロキシオクチ
ル基等や、アルコキシアルキル基(特に低級アルコキシ
低級アルキル基)、具体的にはメトキシメチル、エトキ
シメチル、エトキシエチル、n−プロポキシエチル、1
so−プロポキシメチル、n−ブトキシメチル、1so
−ブトキシエチル、tert−ブトキシエチル基等を例
示できる。
Preferred examples of hydrocarbon groups containing a different atom, such as an oxygen atom, include a hydroxyalkyl group (especially a hydroxy lower alkyl group), specifically hydroxymethyl, hydroxyethyl, hydroxybutyl, hydroxypentyl, and hydroxyheptyl. , hydroxyoctyl group, etc., alkoxyalkyl group (especially lower alkoxy lower alkyl group), specifically methoxymethyl, ethoxymethyl, ethoxyethyl, n-propoxyethyl, 1
so-propoxymethyl, n-butoxymethyl, 1so
Examples include -butoxyethyl and tert-butoxyethyl groups.

R2及びR3又はR2、R3及びR4が一緒になって、
これらが結合している窒素原子、リン原子もしくは硫黄
原子と共に形成される複素環基である場合の−Weとし
ては、下記に示すものを例示できる。
R2 and R3 or R2, R3 and R4 taken together,
When these are heterocyclic groups formed together with the nitrogen atom, phosphorus atom, or sulfur atom to which they are bonded, -We can be exemplified by the following.

また、上記(I)式におけるR1で示される水酸基、ア
ルコキシ基、エステル基又はハロゲン原子が置換してい
てもよい炭素数1〜8の炭化水素基としては、アルキル
基、アルケニル基、シクロアルキル基、シクロアルキル
アルキル基、アリ−゛ ル基5、アラルキル基等の脂肪
族、脂環式又は芳香族炭化水素基を例示できる。これら
のうち、アルキル基及びアルケニル基が好ましく、これ
らの基は直鎖状及び分枝鎖状のいずれであってもよく、
特に低級のものが望ましく、例えばメチル、エチル、n
−もしくは1so−プロピル、n−1iso−1sec
−もしくはtert−ブチル、ペンチル、ヘプチル、オ
クチル、ビニル、2−メチルビニル基等が挙げられる。
In addition, the hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms which may be substituted with a hydroxyl group, an alkoxy group, an ester group or a halogen atom represented by R1 in the above formula (I) is an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkyl group. Examples include aliphatic, alicyclic, or aromatic hydrocarbon groups such as , cycloalkylalkyl group, aryl group, and aralkyl group. Among these, alkyl groups and alkenyl groups are preferred, and these groups may be linear or branched,
Particularly desirable are lower grades, such as methyl, ethyl, n
- or 1so-propyl, n-1iso-1sec
- or tert-butyl, pentyl, heptyl, octyl, vinyl, 2-methylvinyl groups, and the like.

水酸基置換炭化水素基の好ましい例としては、ヒドロキ
シアルキル基(特にヒドロキシ低級アルキル基)、具体
的にはヒドロキシメチル、ヒドロキシエチル、ヒドロキ
シブチル、ヒドロキシペンチル、ヒドロキシヘプチル、
ヒドロキシオクチル基等が挙げられる。アルコキシ基置
換炭化水素基の好ましい例としては、アルコキシアルキ
ル基(特に低級アルコキシ低級アルキル基)、具体的に
はメトキシメチル、エトキシメチル、エトキシエチル、
n−プロポキシエチル、1sO−プロポキシメチル、n
−ブトキシメチル、1so−ブトキシエチル、tert
−ブトキシエチル基等が挙げられる。エステル基置換炭
化水素基の好ましい例としては、低級アルコキシカルボ
ニルアルキル基、低級アルコキシカルボニルアルケニル
基等、具体的にはメトキシカルボニルメチル、プロポキ
シカルボニルエチル、エトキシカルボニルプロピル、メ
トキシカルボニルブチル、メトキシカルボニルブチルニ
ル、エトキシカルボニルプロピル基等が挙げられる。ハ
ロゲン原子置換炭化水素基の好ましい例としては、具体
的にはクロロメチル、ブロモメチル、ヨードメチル、ジ
クロロメチル、トリクロロメチル、クロロエチル、クロ
ロブチル基等が挙げられる。
Preferred examples of hydroxyl-substituted hydrocarbon groups include hydroxyalkyl groups (especially hydroxy lower alkyl groups), specifically hydroxymethyl, hydroxyethyl, hydroxybutyl, hydroxypentyl, hydroxyheptyl,
Examples include hydroxyoctyl group. Preferred examples of alkoxy-substituted hydrocarbon groups include alkoxyalkyl groups (especially lower alkoxy-lower alkyl groups), specifically methoxymethyl, ethoxymethyl, ethoxyethyl,
n-propoxyethyl, 1sO-propoxymethyl, n
-butoxymethyl, 1so-butoxyethyl, tert
-butoxyethyl group and the like. Preferred examples of the ester group-substituted hydrocarbon group include a lower alkoxycarbonylalkyl group, a lower alkoxycarbonylalkenyl group, and specifically methoxycarbonylmethyl, propoxycarbonylethyl, ethoxycarbonylpropyl, methoxycarbonylbutyl, methoxycarbonylbutylnyl, Examples include ethoxycarbonylpropyl group. Preferred examples of the halogen atom-substituted hydrocarbon group include chloromethyl, bromomethyl, iodomethyl, dichloromethyl, trichloromethyl, chloroethyl, chlorobutyl, and the like.

上記重合性不飽和基は、1分子当り少なくとも1個必要
であり、硬化性の観点から樹脂固形分1kg当り0.1
〜10モルの範囲にある゛のが好ましく、0.5〜5モ
ルの範囲にあるのがより好ましい。0.1モルより少な
くなると、樹脂の硬化が不充分となり、一方逆に10モ
ルより多くなると、硬化物の機械的物性が低下する傾向
となるので、いずれも好ましくない。
At least one polymerizable unsaturated group is required per molecule, and from the viewpoint of curability, the number of polymerizable unsaturated groups is 0.1 per kg of resin solid content.
It is preferably in the range of ~10 moles, and more preferably in the range of 0.5 to 5 moles. If the amount is less than 0.1 mole, the resin will not be cured sufficiently, while if it is more than 10 moles, the mechanical properties of the cured product will tend to deteriorate, so both are not preferred.

また上記非プロトン型オニウム塩含有基は、樹脂固形分
1kg当り0.01〜5モルの範囲にあるのが好ましく
、0.1〜2モルの範囲にあるのがより好ましい。0.
01モルより少なくなると、硬化不足になる傾向となる
ので、好ましくない。
The amount of the aprotic onium salt-containing group is preferably in the range of 0.01 to 5 moles, more preferably in the range of 0.1 to 2 moles per kg of resin solid content. 0.
If the amount is less than 0.01 mole, curing tends to be insufficient, which is not preferable.

また逆に5モルより多くなると、硬化させて得られる硬
化物の耐水性が低下する虞れがあるので、好ましくない
On the other hand, if the amount exceeds 5 moles, the water resistance of the cured product obtained by curing may decrease, which is not preferable.

上記樹脂中への重合性不飽和基の導入は、従来公知の手
段を採用することにより行ない得る。例えば(i)カル
ボキシル基とエポキシ基との付加反応、(11)水酸基
とエポキシ基との付加反応、(iii )水酸基とカル
ボキシル基とのエステル化反応、(1v)イソシアネー
ト基と水酸基との付加反応、(V)水酸基と酸無水物の
ハーフエステル化反応、(vl)水酸基とエステル基と
のエステル交換反応等を利用し、これらの官能基を有す
る化合物又は樹脂の一方又は両方に重合性不飽和基を有
するものを使用することにより行なうことができる。
The polymerizable unsaturated group can be introduced into the resin by employing conventionally known means. For example, (i) addition reaction between carboxyl group and epoxy group, (11) addition reaction between hydroxyl group and epoxy group, (iii) esterification reaction between hydroxyl group and carboxyl group, (1v) addition reaction between isocyanate group and hydroxyl group. , (V) half-esterification reaction between hydroxyl group and acid anhydride, (vl) transesterification reaction between hydroxyl group and ester group, etc. to add polymerizable unsaturation to one or both of the compounds or resins having these functional groups. This can be achieved by using a compound having a group.

上記樹脂中へのオニウム塩の導入は、例えば下記(a)
又は(b)に示す方法に従って行なうことができる。
The introduction of the onium salt into the above resin can be carried out, for example, in the following (a).
Alternatively, it can be carried out according to the method shown in (b).

(a)水混和性不活性有機溶媒中にて、2−ハロゲノ−
1−ヒドロキシエチル基を有する樹脂に第3級アミン、
ホスフィン又はチオエーテルを反応させた後、陰イオン
交換によりハロゲン原子を水酸基に置換し、次いでこれ
に有機酸を反応させる方法。
(a) In a water-miscible inert organic solvent, 2-halogen-
Tertiary amine to resin having 1-hydroxyethyl group,
A method of reacting phosphine or thioether, then replacing halogen atoms with hydroxyl groups by anion exchange, and then reacting this with an organic acid.

上記樹脂に反応させるべき化合物として第3級アミンを
用いる場合を例にとり、反応式で示すと以下の通りとな
る。
Taking as an example a case where a tertiary amine is used as a compound to be reacted with the resin, the reaction formula is as follows.

0HR4 0HR4 〔式中[F]は樹脂の基体部分を示し、Xはハロゲン原
子を示す。R2、R3及びR4は前記に同じ。〕 第3級アミンの代りにホスフィンを用いる場合には、上
記反応式においてNをPに置き換えればよく、また第3
級アミンの代りにチオエーテルを用いる場合には、上記
反応式においてNをSに置き換え且つ−R4を削除すれ
ばよい。
0HR4 0HR4 [In the formula, [F] represents the base portion of the resin, and X represents a halogen atom. R2, R3 and R4 are the same as above. ] When using a phosphine instead of a tertiary amine, it is sufficient to replace N with P in the above reaction formula, and also to use a tertiary amine.
When a thioether is used instead of a class amine, N may be replaced with S and -R4 may be deleted in the above reaction formula.

上記樹脂と第3級アミン等との反応は、約100〜15
0℃の加熱下で行なわれ、1〜20時間程時間数反応は
完結する。
The reaction between the above resin and tertiary amine etc. is approximately 100 to 15
The reaction is carried out under heating at 0° C. and takes about 1 to 20 hours to complete.

ハロゲン原子を水酸基で置換するには、例えばビーズ型
陰イオン交換樹脂等の通常の陰イオン交換樹脂中に処理
すべき樹脂を通じればよい。
In order to substitute a halogen atom with a hydroxyl group, the resin to be treated may be passed through a conventional anion exchange resin such as a bead-type anion exchange resin.

また斯くして得られる水酸基が置換された樹脂と有機酸
との反応は、両者を常温で混合するだけで容易に進行す
る。
Further, the reaction between the hydroxyl-substituted resin thus obtained and the organic acid can easily proceed by simply mixing the two at room temperature.

(b)水混和性不活性有機溶媒中にて、1,2−エポキ
シ基を有する樹脂に第3級アミン、ホスフィン又はチオ
エーテル及び有機酸を同時に反応させる方法。
(b) A method in which a resin having a 1,2-epoxy group is simultaneously reacted with a tertiary amine, a phosphine or a thioether, and an organic acid in a water-miscible inert organic solvent.

上記樹脂に反応させるべき化合物として第3級アミンを
用いる場合を例にとり、反応式で示すと以下の通りとな
る。
Taking as an example a case where a tertiary amine is used as a compound to be reacted with the resin, the reaction formula is as follows.

■ ■ 〔式中RI 、R2、R3、R4及び[F]は前記に同
じ。〕 第3級アミンの代りにホスフィンを用いる場合及び第3
級アミンの代りにチオエーテルを用いる場合には、上記
(a)の場合と同様に上記反応式においてNをPに置き
換えたり、又はNをSに置き換え且っ−R4を削除すれ
ばよい。
■■ [In the formula, RI, R2, R3, R4 and [F] are the same as above. ] When using phosphine instead of a tertiary amine and when using a tertiary amine
When a thioether is used instead of a class amine, in the above reaction formula, N may be replaced with P, or N may be replaced with S and -R4 may be deleted, as in the case of (a) above.

上記樹脂、第3級アミン等及び有機酸の反応は、約40
〜80℃の加熱下で行なわれ、1〜20時間程時間数反
応は完結する。
The reaction of the above resin, tertiary amine, etc. and organic acid takes about 40 minutes.
The reaction is carried out under heating at ~80°C, and the reaction is completed for about 1 to 20 hours.

上記(a)及び(b)において用いられる水混和性不活
性有機溶媒としては、例えばエチレングリコールモノブ
チルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル
、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレング
リコールモノメチルエーテルアセテート、エタノール、
プロパツール、ブタノール等のアルコール系溶媒等を挙
げることができる。
Examples of the water-miscible inert organic solvent used in (a) and (b) above include ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethanol,
Examples include alcoholic solvents such as propatool and butanol.

また有機酸は、上記(I)式におけるR1が水酸基、ア
ルコキシ基、エステル基又はハロゲン原子が置換してい
てもよい炭素数1〜8の炭化水素基を示す陰イオンを生
成する有機カルボン酸である限り、従来公知のものを広
く使用でき、具体的には酢酸、蟻酸、トリメチル酢酸、
アクリル酸、メタクリル酸、乳酸、ヒドロキシ酢酸、ク
ロトン酸、クロル酢酸、マレイン酸モノメチルエステル
、フマル酸モノエチルエステル、イタコン酸モノメチル
エステル等が例示される。これらの中でも、特に解離定
数(pKa値)が1×10−5以上のものが好適である
The organic acid is an organic carboxylic acid that generates an anion in which R1 in the above formula (I) represents a hydroxyl group, an alkoxy group, an ester group, or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom. A wide range of conventionally known substances can be used as long as they exist, specifically acetic acid, formic acid, trimethylacetic acid,
Examples include acrylic acid, methacrylic acid, lactic acid, hydroxyacetic acid, crotonic acid, chloroacetic acid, monomethyl maleate, monoethyl fumarate, monomethyl itaconate, and the like. Among these, those having a dissociation constant (pKa value) of 1×10 −5 or more are particularly preferred.

また上記樹脂がアクリル樹脂である場合、該樹脂へのオ
ニウム塩の導入は、上記(a)及び(b)の方法に従い
行ない得るが、下記一般式 %式% 〔式中R5は水素原子又はメチル基を示す。R1及びW
は前記に同じ。〕 で表わされる(メタ)アクリル酸エステルモノマーを単
独で又はこれと共重合可能なコモノマーと共に常法に従
い重合させることによっても行なうことができる。
In addition, when the resin is an acrylic resin, the onium salt can be introduced into the resin according to the methods (a) and (b) above, but the following general formula % formula % [wherein R5 is a hydrogen atom or a methyl Indicates the group. R1 and W
is the same as above. ] It can also be carried out by polymerizing the (meth)acrylic acid ester monomer represented by the formula alone or together with a comonomer copolymerizable therewith according to a conventional method.

上記の方法に従い重合性不飽和基及び上記オニウム塩が
導入された樹脂は、有機溶剤型として使用されるか、或
は樹脂作成時の溶媒として水混和性の溶媒を使用し、得
られる樹脂液に水を加えるか、又は水中に配合すること
によって、水溶液乃至水分散液の形態で使用される。
The resin into which the polymerizable unsaturated group and the onium salt have been introduced according to the above method can be used as an organic solvent type, or the resin liquid obtained by using a water-miscible solvent as a solvent during resin preparation. It is used in the form of an aqueous solution or dispersion by adding water to or blending in water.

上記で得られる本発明の硬化性樹脂の溶液又は分散液に
は、着色顔料、体質顔料、防錆顔料、染料、その他レベ
リング剤、消泡剤、タレ止め剤等の各種添加剤を配合し
てもよい。
The solution or dispersion of the curable resin of the present invention obtained above is mixed with various additives such as coloring pigments, extender pigments, antirust pigments, dyes, and other leveling agents, antifoaming agents, and anti-sagging agents. Good too.

本発明の硬化性樹脂を硬化させるに際しては、例えば該
硬化性樹脂の溶液又は分散液を、被塗物にスプレー塗装
、ハケ塗り、ロール塗装、浸漬塗装等の通常の方法に従
い塗装し、これを80℃以上の温度、好ましくは100
℃以上、より好ましくは120〜200℃程度の温度で
、好ましくは5分以上、より好ましくは10〜30分程
度加程度理すればよい。この場合の硬化反応機構は明確
ではないが、赤外線吸収スペクトルの変化において、不
飽和基の消失が認められることから、重合性不飽和基の
重合もしくは重合性不飽和基への水酸基等活性水素の付
加反応によるものと考えられる。また上記加熱の際に、
硬化反応以外に、樹脂中のオニウム塩のホフマン分解が
起こり、その結果硬化物に優れた耐水性を付与すること
ができる。
When curing the curable resin of the present invention, for example, a solution or dispersion of the curable resin is applied to the object to be coated using a conventional method such as spray coating, brush coating, roll coating, or dip coating. Temperature of 80°C or higher, preferably 100°C
It may be heated at a temperature of 120 to 200° C. or higher, preferably 5 minutes or more, and more preferably 10 to 30 minutes. The curing reaction mechanism in this case is not clear, but since the disappearance of unsaturated groups is observed in changes in the infrared absorption spectrum, it is possible that the polymerization of polymerizable unsaturated groups or the transfer of active hydrogen such as hydroxyl groups to polymerizable unsaturated groups This is thought to be due to an addition reaction. Also, during the above heating,
In addition to the curing reaction, Hofmann decomposition of the onium salt in the resin occurs, and as a result, excellent water resistance can be imparted to the cured product.

発明の効果 本発明においては、樹脂中に含まれる特定の非プロトン
型オニウム塩が、■樹脂の架橋硬化時の触媒として働き
、■樹脂の架橋硬化時に又は架橋硬化後の後に容易にホ
フマン分解が起こり、オニウム塩が硬化物中に含まれな
くなり、その結果硬化物の耐水性の低下を防止できると
いう、優れた作用を発現する。従って、本発明の樹脂は
、貯蔵安定性に優れていると共に、硬化性も良好なもの
である。また本発明の方法によれば、耐水性に優れた硬
化物を得ることができる。
Effects of the Invention In the present invention, a specific aprotic onium salt contained in the resin acts as a catalyst during crosslinking and curing of the resin, and easily causes Hofmann decomposition during or after crosslinking and curing of the resin. The onium salt is no longer contained in the cured product, and as a result, it exhibits an excellent effect of preventing a decrease in water resistance of the cured product. Therefore, the resin of the present invention has excellent storage stability and good curability. Further, according to the method of the present invention, a cured product with excellent water resistance can be obtained.

本発明の樹脂は、低温硬化型塗料等の樹脂として好適に
使用され得る。
The resin of the present invention can be suitably used as a resin for low-temperature curing paints and the like.

実  施  例 以下に実施例を掲げて本発明をより一層明らかにする。Example Examples are given below to further clarify the present invention.

尚、単に「部」及び「%」とあるのは、それぞれ「重量
部」、「重量%」を意味する。
Note that "parts" and "%" mean "parts by weight" and "% by weight," respectively.

実施例1 エピコート#154(シェル化学社製)209部、エチ
レングリコールモノブチルエーテル139部、アクリル
酸84部、チオジグリコール31部及びハイドロキノン
0.3部の混合物を四つロフラスコ内に仕込み、80℃
で3時間反応させた。得られた樹脂溶液は、不揮発分7
0%であり、ガードナー粘度(25°C)はZであった
。この樹脂のGPCによるピーク分子量は約1000で
あった。
Example 1 A mixture of 209 parts of Epicote #154 (manufactured by Shell Chemical Co., Ltd.), 139 parts of ethylene glycol monobutyl ether, 84 parts of acrylic acid, 31 parts of thiodiglycol, and 0.3 parts of hydroquinone was placed in a four-bottle flask and heated to 80°C.
The mixture was allowed to react for 3 hours. The obtained resin solution has a nonvolatile content of 7
0%, and the Gardner viscosity (25°C) was Z. The peak molecular weight of this resin by GPC was about 1000.

この樹脂溶液をミガキ軟鋼板及びガラス板にウェット膜
厚100μに塗布し、120℃で10分間加熱し、硬化
させた。
This resin solution was applied to a polished mild steel plate and a glass plate to a wet film thickness of 100 μm, and was heated at 120° C. for 10 minutes to harden.

実施例2 2−ヒドロキシエチルアクリレート116部、グリシジ
ルメタクリレート284部、n−ブチルメタクリレート
600部及びアゾビスイソブチロニトリル30部の混合
物を、n−ブチルアルコール667部の入った四つ目フ
ラスコ中に130°Cで3時開票して添加し、重合を行
なった。その後110℃まで冷却し、更にメタクリル酸
86部、ハイドロキノン0.5部及びテトラエチルアン
モニウムクロライド1部を添加し、酸価が0になるまで
反応させた。その後70°Cまで冷却し、更に酢酸60
部及びジメチルアミノエタノール89部を添加し、5時
間反応させた。得られた樹脂溶液は不揮発分65%、ガ
ードナー粘度(25°C)はPであった。この樹脂のG
PCによるピーク分子量が約12000であった。
Example 2 A mixture of 116 parts of 2-hydroxyethyl acrylate, 284 parts of glycidyl methacrylate, 600 parts of n-butyl methacrylate, and 30 parts of azobisisobutyronitrile was placed in a fourth flask containing 667 parts of n-butyl alcohol. The solution was added at 130° C. after counting at 3 o'clock, and polymerization was carried out. Thereafter, the mixture was cooled to 110° C., and further 86 parts of methacrylic acid, 0.5 parts of hydroquinone, and 1 part of tetraethylammonium chloride were added, and the mixture was reacted until the acid value became 0. After that, it was cooled to 70°C, and then acetic acid 60
1 part and 89 parts of dimethylaminoethanol were added, and the mixture was reacted for 5 hours. The resulting resin solution had a nonvolatile content of 65% and a Gardner viscosity (at 25°C) of P. G of this resin
The peak molecular weight determined by PC was approximately 12,000.

この樹脂溶液を実施例1と同様に塗装し、100℃で3
0分間加熱し、硬化させた。
This resin solution was coated in the same manner as in Example 1, and
It was heated for 0 minutes and cured.

実施例3 イタコン酸650部及びエチレングリコール248部の
混合物を220℃で脱水縮合し、末端にカルボキシル基
を有するGPCによるピーク分子量が約2000のポリ
エステルを合成した。その後110℃まで冷却し、次に
このポリエステルにエピクロルヒドリン93部及び1s
o−ブタノール727部を添加し、酸価が0になるまで
反応させた。このものに更にピリジン90部を添加し、
110℃で15時間反応させた。得られた樹脂溶液に水
1000部を添加し、この液を陰イオン交換樹脂で処理
してクロルイオンを除去した後、88%蟻酸50部を加
えた。得られた水性樹脂溶液は、不揮発分35%であり
、ガードナー粘度(25℃)Bのエマルジョン状態で存
在していた。
Example 3 A mixture of 650 parts of itaconic acid and 248 parts of ethylene glycol was dehydrated and condensed at 220° C. to synthesize a polyester having a carboxyl group at the terminal and having a peak molecular weight of about 2000 by GPC. Thereafter, the polyester was cooled to 110°C, and then 93 parts of epichlorohydrin and 1 s of epichlorohydrin were added to the polyester.
727 parts of o-butanol was added, and the mixture was reacted until the acid value reached zero. Further 90 parts of pyridine was added to this,
The reaction was carried out at 110°C for 15 hours. 1000 parts of water was added to the obtained resin solution, and this liquid was treated with an anion exchange resin to remove chloride ions, and then 50 parts of 88% formic acid was added. The resulting aqueous resin solution had a nonvolatile content of 35% and existed in an emulsion state with a Gardner viscosity (25° C.) of B.

このエマルジョン液を実施例1と同様に塗装し、160
℃で5分間加熱し、硬化させた。
This emulsion liquid was coated in the same manner as in Example 1, and
It was cured by heating at ℃ for 5 minutes.

比較例1〜3 塗装後の加熱を60℃で2時間行なう以外は、実施例1
〜3と同様に処理したものを比較例1〜3とした。実施
例1は比較例1に、実施例2は比較例2に、実施例3は
比較例3にそれぞれ対応する。
Comparative Examples 1 to 3 Example 1 except that heating after painting was performed at 60°C for 2 hours
Comparative Examples 1 to 3 were prepared in the same manner as in Examples 1 to 3. Example 1 corresponds to Comparative Example 1, Example 2 corresponds to Comparative Example 2, and Example 3 corresponds to Comparative Example 3.

比較例4 実施例2において酢酸60部及びジメチルアミノエタノ
ール89部を反応させる代りにナトリウムエトキシド3
5部を混合する以外は、実施例2と同様に塗装、加熱硬
化処理した。
Comparative Example 4 Instead of reacting 60 parts of acetic acid and 89 parts of dimethylaminoethanol in Example 2, 3 parts of sodium ethoxide was used.
The coating and heat curing treatment were carried out in the same manner as in Example 2, except that 5 parts were mixed.

上記実施例1〜3及び比較例1〜4で得られた塗板につ
き、次の試験を行なった。即ち、ガラス板に塗装したも
のを用いてアセトン抽出試験を行ない、ミガキ軟鋼板に
塗装したものを用いて耐水性試験を行なった。また上記
実施例1〜3及び比較例1〜4で得られた各樹脂溶液に
つき、貯蔵安定性試験を行なった。結果を下記第1表に
示す。
The following tests were conducted on the coated plates obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4 above. That is, an acetone extraction test was conducted using a glass plate coated, and a water resistance test was conducted using a coated polished mild steel plate. Furthermore, a storage stability test was conducted on each of the resin solutions obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4. The results are shown in Table 1 below.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)1分子中に重合性不飽和基及び下記式( I )▲
数式、化学式、表等があります▼ 〔式中R_1は、水酸基、アルコキシ基、エステル基も
しくはハロゲン原子が置換していてもよい炭素数1〜8
の炭化水素基又は水素原子を示す。−W^■は、▲数式
、化学式、表等があります▼又は▲数式、化学式、表等
があります▼ を示す。ここでZは窒素原子又はリン原子を、Yは硫黄
原子を示す。R_2、R_3及びR_4は、同一又は異
なって、炭素数1〜14の有機基を示す。またこれらR
_2及びR_3又はR_2、R_3及びR_4は一緒に
なって、これらが結合している窒素原子、リン原子もし
くは硫黄原子と共に複素環基を形成してもよい。〕 で表わされる非プロトン型オニウム塩含有基を有する硬
化性樹脂。
(1) Polymerizable unsaturated group and the following formula (I)▲ in one molecule
There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ [In the formula, R_1 is a carbon number of 1 to 8 that may be substituted with a hydroxyl group, alkoxy group, ester group, or halogen atom.
represents a hydrocarbon group or a hydrogen atom. -W^■ indicates ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ or ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼. Here, Z represents a nitrogen atom or a phosphorus atom, and Y represents a sulfur atom. R_2, R_3 and R_4 are the same or different and represent an organic group having 1 to 14 carbon atoms. Also, these R
_2 and R_3 or R_2, R_3 and R_4 may together form a heterocyclic group together with the nitrogen atom, phosphorus atom or sulfur atom to which they are bonded. ] A curable resin having an aprotic onium salt-containing group represented by:
(2)1分子中に重合性不飽和基及び下記式( I )▲
数式、化学式、表等があります▼ 〔式中R_1は、水酸基、アルコキシ基、エステル基も
しくはハロゲン原子が置換していてもよい炭素数1〜8
の炭化水素基又は水素原子を示す。−W^■は、▲数式
、化学式、表等があります▼又は▲数式、化学式、表等
があります▼ を示す。ここでZは窒素原子又はリン原子を、Yは硫黄
原子を示す。R_2、R_3及びR_4は、同一又は異
なって、炭素数1〜14の有機基を示す。またこれらR
_2及びR_3又はR_2、R_3及びR_4は一緒に
なって、これらが結合している窒素原子、リン原子もし
くは硫黄原子と共に複素環基を形成してもよい。〕 で表わされる非プロトン型オニウム塩含有基を有する硬
化性樹脂を80℃以上に加熱して硬化させることを特徴
とする硬化性樹脂の硬化方法。
(2) Polymerizable unsaturated group and the following formula (I)▲ in one molecule
There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ [In the formula, R_1 is a carbon number of 1 to 8 that may be substituted with a hydroxyl group, alkoxy group, ester group, or halogen atom.
represents a hydrocarbon group or a hydrogen atom. -W^■ indicates ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ or ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼. Here, Z represents a nitrogen atom or a phosphorus atom, and Y represents a sulfur atom. R_2, R_3 and R_4 are the same or different and represent an organic group having 1 to 14 carbon atoms. Also, these R
_2 and R_3 or R_2, R_3 and R_4 may together form a heterocyclic group together with the nitrogen atom, phosphorus atom or sulfur atom to which they are bonded. ] A method for curing a curable resin, which comprises curing the curable resin having an aprotic onium salt-containing group represented by the following by heating it to 80° C. or higher.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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