JPH0245513A - 硬化性樹脂及びその製造法 - Google Patents

硬化性樹脂及びその製造法

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JPH0245513A
JPH0245513A JP63197760A JP19776088A JPH0245513A JP H0245513 A JPH0245513 A JP H0245513A JP 63197760 A JP63197760 A JP 63197760A JP 19776088 A JP19776088 A JP 19776088A JP H0245513 A JPH0245513 A JP H0245513A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は新規な硬化性樹脂、更に詳しくは末端または側
鎖に加水分解性シリル基を含有する新規なビニル系樹脂
及びその製造法に関し、特に可撓性、耐溶剤性、有機物
に対する密着性の良好な硬化性樹脂に関する。
〔従来技術と問題点] 本発明者らは加水分解性シリル基含有ビニル系樹脂が常
温硬化性、コンクリート、ガラス、銅板、アルミ等の無
機物に対する密着性、耐候性の優れた樹脂となることを
見出し、先に特許出願を行った(特開昭54−3639
5)。しかし乍ら、可撓性、耐溶剤性、有機物に対する
密着性は必ずしも満足のゆくものではなかった。これら
の欠点をカバーする方法として他の樹脂とのブレンドが
考えられるものの、ブレンド系では可撓性の改善はでき
ても乾燥性が劣るとか、耐溶剤性の改善を行うとシリル
基含有ビニル系樹脂との相溶性が悪くなる等の問題があ
った。
上記の問題を改善する為に、本発明者らは1分子中に(
メタ)クリロイル基を2個以上含有するオリゴマー(A
)とアミノシラン化合物(B)のマイケル付加反応によ
り得られるプレポリマー(C)とビニルモノマー(D)
との共重合して得られる硬化性樹脂を促案じたく特開昭
6.2−59615)。この方法の特徴はオリゴマー(
A)に含まれる柔軟性を有するセグメントがビニル主鎖
にグラフトしている為に、可撓性付与効果が大きくまた
ブレンド系に認められるような初期乾燥性や相溶性の低
下が認められないことにあった。しかし乍ら、この発明
の樹脂は加水分解性シリル基の加水分解と縮合反応を促
進するアミノ基を有する為に樹脂自体の保存安定性(増
粘、着色)が劣ること、また硬化した塗膜の耐候黄変性
も劣るものであった。
C問題点を解決するための手段〕 本発明者らは上記の問題を解決すべく鋭意研究を行った
結果、本発明に至った。
即ち、本発明の第1は、−数式 %式% (式中、Zは2価以上の有機基、qは1〜7の整数、R
1は炭素数1〜10のアルキル基、アIJ−ル基または
アラルキル基、R2は炭素数1〜10の2価のアルキル
基、了り−ル基またはアラルキル基、R4,R5は水素
または炭素数1〜10のアルキル基、R6は炭素数1〜
3oの2価のアルキル基、シクロアルキル基、アリール
基、アラルキル基、R7は活性水素基を含まない1価の
有機基、Xはハロゲン、アルコキシ、アシロオキシ、ケ
トキシメート、アミノ、酸アミド、アミノオキシ、メル
カプト及びアルケニルオキシ基からなる群より選ばれた
加水分解性基、Dはビニル単層体りの重合単位、nは1
〜3の整数、mは1〜lOの整数、a、bは1〜100
0の整数を示す。)で表される数平均分子量が1000
〜100000である硬化性樹脂を、 本発明の第2は、1分子中にアクリロイル基及び/又は
メタクリロイル基〔以下、(メタ)クリロイル基と記す
。]を少なくとも2個含有する数平均分子量100〜5
0000のオリゴマー(A)の(メタ)クリロイル基を
、−C式 %式% (式中、Xはハロゲン、アルコキシ、アジロオキシ、ケ
トキシメート、アミノ、酸アミド、アミノオキシ、メル
カプト及びアルケニルオキシ基からなる群より選ばれた
加水分解性基、R1は炭素数1〜10のアルキル基、ア
リール基、アラルキル基、R2は炭素数1〜10の2価
のアルキル基、アリール基またはアラルキル基、nは1
〜3の整数、mは1〜10の整数を示す。) で表されるアミノシラン化合物(B)でマイケル付加反
応させた後、更に生成した2級アミノ基の活性水素に、
−数式 %式% (式中、R&は炭素数1〜30の2価のアルキル基、ア
リール基、アラルキル基、R7は活性水素基を含まない
1価の有機基を示す。) で表される単官能イソシアナート化合物(E)を付加反
応させる事により、−数式 (式中、Zは(メタ)クリロイル基を含有するオリゴマ
ー(A)の残基、p、qは2≦p+q≦8を満たす1以
上の整数を示し、X、R’、R”、R″′。
R’ R’、R’、R’、m、nは前記に同じ)で示さ
れる数平均250〜60000のプレポリマー(C)を
ビニル七ツマ−(D)とプレポリマー(G)とを重量比
でDIG−100:  (0,1〜100(io)の比
率で共重合することを特徴とする硬化性樹脂の製造法を
それぞれ内容とするものである。
本発明に用いるプレポリマー(G)は(メタ)クリロイ
ル基を一分子中に少なくとも2個するオリゴマー(A)
とアミノシラン化合物(B)とをマイケル付加反応させ
、更に単官能イソシアナート化合物(E)と反応させる
ことにより得られる。
上記オリゴマー(A)は−分子中に(メタ)クリロイル
基を少なくとも2個有する有機ポリマーであり、且つ遊
離のイソシアナート基を含まないものであれば特に制限
はないが、具体的には下記のものが挙げられる。
(1)多官能(メタ)クリレート (2)ポリエステル(メタ)クリレート(3)ポリウレ
タン(メタ)クリレート(4)オルガノポリシロキサン
(メタ)クリレート (5)エポキシ(メタ)クリレート (6)ポリエーテル(メタ)クリレート(7)ポリエス
テルウレタン(メタ)クリレート多官能(メタ)クリレ
ートとしては、具体的にはエチレングリコール(メタ)
クリレート、トリメチロールプロパン(メタ)クリレー
ト等が含まれる。
ポリエステル(メタ)クリレートとしては、具体的には
エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリ
ン、トリメチロールプロパン、日本ユニカー側製のアル
コール変性シリコーンオイルF−99−199、F−9
9−258等の多官能アルコール、フタル酸、アジピン
酸、トリメリット酸等の多官能カルボン酸と(メタ)ク
リル酸との共縮合によって得られるポリエステル(メタ
)クリレート(例えば東亜合成化学■製、アロニクスM
−6100、M−6200,M−640OX、  M−
6420X、  M−6800,M−7100、M−8
030、M−8100等)が含まれる。
ポリウレタン(メタ)クリレートとしては、ヒドロキシ
エチル(メタ)クリレート、2−ヒドロキシプロピル(
メタ)クリレート、ヒドロキシブチル(メタ)クリレー
ト等の水酸基含有(メタ)クリレートと、また必要に応
じてエチレングリコール、トリメチロールプロパン、ジ
メチロールプロピオン酸、ポリエステルポリオール、ポ
リエーテルポリオール、日本ユニカー−製のアルコール
変性シリコーンオイルF−99−199、F−99−2
58等の多官能アルコールを用い、2.4−トリレンジ
イソシアナート、ジフェニルメタン4.4′−ジイソシ
アナート、キシリレンジイソシアナート、ヘキサメチレ
ンジイソシアナート、イソホロンジイソシアナート、リ
ジンメチルエステルジイソシアナート、メチルシクロへ
キシルジイソシアナート、トリメチルへキサメチレンジ
イソシアナート、n−ペンタン−1,4−ジイソシアナ
ート、 +10011 等の多官能イソシアナートを付加し得られるポリウレタ
ン(メタ)クリレート(東亜合成化学工業■製アロニク
スM−1100、M−1200や大阪有機化学工業■製
ビスコート812.823など);β−イソシアナート
エチル(メタ)クリレートのようなNC01含有(メタ
)クリレートとヒドロキシエチル(メタ)クリレート、
ヒドロキシブチル(メタ)クリレート、 R90 (I CIl□=C−C−0−(−co、−co−o÷]−1
1C)1゜ R”O II CII□=C−C−0−+(CI+、)r O+−t−
HR900 C112=C−C−0−←CH2h−0+ C@ Ct
l tlT−0→1−H(式中、R9は水素または炭素
数1〜10のアルキル基、nは1〜100の整数を示す
。)等の水酸基含有(メタ)アクリレートを付加させて
得られるポリウレタン(メタ)クリレートが含まれる。
オルガノポリシロキサン(メタ)アクリレートとしては
、L−9000(100)、L−9000(1000)
  、L−9000(8000)  、Y−7005(
以上日本ユニカー製)のシラノール変性シリコーンオイ
ルとγ−(メタ)クリロキシブロピルトリメトキシシラ
ン等の加水分解性シリル基含有(メタ)クリレートの縮
合により得られるオルガノポリシロキサン(メタ)クリ
レートが含まれる。
エポキシメタクリレートとしては、エピコート828、
エピコート1001  (以上シェル化学製)のエポキ
シ樹脂と(メタ)クリル酸や水酸基含有メタクリレート
と反応して得られるエポキシ(メタ)クリレート(例え
ば大阪有機化学−のビスコート540等)が含まれる。
ポリエーテルメタクリレートとしては、ポリエチレング
リコールやポリプロピレングリコール、テトラメチレン
グリコールのようなポリエーテルと(メタ)アクリル酸
との縮合反応により得られるポリエーテル(メタ)クリ
レート(例えば共栄社油脂の14EC−A等)が含まれ
る。
ポリエステルウレタン(メタ)クリレートとしては、ε
−カプロラクトンを2−ヒドロキシエチル(メタ)クリ
レート等の水酸基含有(メタ)クリレートの存在下、有
機チタネート、塩化スズ、または過塩素酸触媒を用い、
開環重合して得られるポリカプロラクトン(メタ)クリ
レート(例えばダイセル化学工業■製の門accel 
FM−1,FM−4゜FM−8,FA−1,FA−4,
FA−8や日本ユニカー製のToneM−1on)の水
酸基に、また必要に応してポリカプロラクトンポリオー
ル(例えばダイセル化学■製のPlaccel 205
.208.308.212.212AI、 220゜2
20A I等)、ポリエステルポリオール、アルコール
変性シリコーンオイル(例えば日本ユニカー製のF−9
9−199やF−99−258等)、ジメチロールプロ
ピオン酸等の多官能アルコールを用い、2.4−1−リ
レンジイソシアナート、ジフェニルメタン−4,4′−
ジイソシアナート、キシリレンジイソシアナート、ヘキ
サメチレンジイソシアナート、イソホロンジイソシアナ
ート、リジンメチルエステルジイソシアナート、メチル
シクロへキシルジイソシアナート、トリメチルヘキサメ
チレンジイソシアナート、n−ペンタン−14−ジイソ
シアナート、 1I     II 等の多官能イソシアナートを付加し得られるポリエステ
ルウレタン(メタ)クリレートが含まれる。
オリゴマー(A)のより好ましい構造としては、−分子
中に1個のメタクリロイル基を有し且つ1個以上のアク
リロイル基を有するものであり、数平均分子量は100
〜50000好ましくは200〜20000である。
アミノシラン化合物(B)は、 fG式R’j−llI
t X n −S i−+−R”  N +1rIt(式中
、Xはハロゲン、アルコキシ、アシロキシ、ケトキシメ
ート、アミノ、酸アミド、アミノオキシ、メルカプト及
びアルケニルオキシ基からなる群より選ばれた加水分解
性基、R1は炭素数1〜10のアルキル基、了り−ル基
またはアラルキル基、R2は炭素数1〜10の2価のア
ルキル基、アリール基またはアラルキル基、nは1〜3
の整数、mは1〜10の整数を示す。) で表される化合物である。具体的にはγ−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン、T−アミノプロピルトリエトキ
シシラン、Nτ(β−アミノエチル)−γ−アミノプロ
ピルトリメトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−
r−アミノプロピルトリエトキシシラン、 HJCHzCHJHCHzCHJ)ICIlzGHzC
HzSi (OMe) s、82NCIlICIl□N
HCHzCHJHCLCLC1ltSl (OEt) 
s、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−
β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメ
トキシシラン等が挙げられる。
単官能イソシアナート化合物(E)は、−In式%式% (式中、R4は炭素数1〜30の2価のアルキル基、シ
フコアルキル基、了り−ル基またはアラルキル基、R7
は活性水素基を含まない1価の有機基を示す。) で表される単官能イソシアナート化合物(E)は2官能
ジイソシアナートと単官能アルコールの付加反応によっ
て得られ、反応は両者の等モル付加物が得られる条件で
行えばよい。用いられる2官能ジイソシアナートとして
は、2.4−)ルイレンジイソシアナート、ジフェニル
メタン−4−4−ジイソシアナート、キシリレンジイソ
シアナート、ヘキサメチレンジイソシアナート、イソホ
ロンジイソシアナート、リジンメチルエステルジイソシ
アナート、メチルシクロへキシルジイソシアナート、ト
リメチルへキサメチレンジイソシアナート、n−ペンタ
ン−1,4−ジイソシアナート、 等が挙げられる。
単官能アルコールとしてはメタノール、エタノール、n
−ブタノール、ヘキサノール、2−エチルヘキサノール
、n−デカノール、ベンジルアルコール、シクロヘキサ
ノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチル
セロソルブ、ジアセトンアルコール、グリシドール、 +10−←C1l□−C110+7− R’。
C11゜ 110+(CFI2h−0+TRl6 I HO−(−(CIt z+rC−0→−、RIO(式中
、R111は炭素数1〜10の価のアルキル基、アリー
ル基またはアラルキル基、nは1〜10の整数を示す。
)等が挙げられる。
単官能イソシアナート化合物(E)の合成に用いられる
ジイソシアナートとしては、イソホロンジイソシアナー
ト、リジンメチルエステルジイソシアナート、n−ペン
タン−1,4−ジイソシアナート、 等の如く、2つのイソシアナート基の反応性に差のある
ものが好ましい。単官能性イソシアナート(E)中に、
一部反応に用いた2官能ジイソシアナートが残存してい
ても構わない。
(メタ)クリロイル基含有オリゴマー(A)とアミノシ
ラン化合物(B)のマイケル付加反応は、(A)と(B
)を実質的に無水の条件下で常温〜200℃の温度で混
合、反応させればよい。第1級アミノ基のみを選択的に
反応させる意味からも、この反応はアミノシラン化合物
(B)に(メタ)クリロイル基含有オリゴマー(A)を
追加する方が好ましい。
またオリゴマー(A)が1分子中にアクリロイル基とメ
タクリロイル基を併せ持つ場合は、シランカップリング
剤のマイケル付加反応の反応性の差を利用し、反応性の
より高いアクリロイル基に選択的にアミノシラン化合物
を導入することが出来る。
また、反応中オリゴマー(A)の(メタ)クリロイル基
のラジカル重合を抑制する為に、ハイドロキノン、ヘン
ヅキノン、フェノチアジン、ハイドロキノン、モノメチ
ルエーテル(M E HQ)、2.6−ジ−ターシャリ
−ブチル−4−メチルフェノール(BHT)等の重合禁
止剤を反応前に添加しておくことが好ましい。重合禁止
剤としてはMBHQやB f(Tが着色の面から好まし
い。
本反応は無触媒でも進行するが、付加反応を促進する触
媒、例えばジメチルベンジルアミン、2゜4.6−)リ
ス(ジメチルアミノエチル)フェノール等の3級アミン
;水酸化ベンジルトリメチルアンモニウム、ベンジルト
リメチルアンモニウムクロライド等の第4級アンモニウ
ム塩;ナトリウムメトキサイド等のアルカリを用いるこ
ともてき本反応は溶剤を使用しなくともよいが、反応成
分の性状によって溶剤を用いた方が反応を行い易い場合
には使用すればよい。かかる溶剤としてはトルエン、キ
シレン、酢酸ブチル等が挙げられる。
本反応を行うには、予め反応系中の水分を除去しておく
ことが必要であり、その意味でトルエン等の芳香族系の
溶剤を用いれば、予め共沸蒸留により水分を除いておく
ことが可能である。
オリゴマー(A>とアミノシラン化合物(B)のマイケ
ル付加反応により生成した2級のアミン基と単官能イソ
シアナート化合物(E)の反応は、常温〜60℃で発熱
を伴い容易に進jテする。
プレポリマー(G)合成における反応成分(A)と(B
)の比率は、オリゴマー(A)中に含まれる(メタ)ク
リロイル基1モルに対しくB)化合物中に含まれるアミ
ノ基(−NH及び−NH2)が0.1−0.99モル、
好ましくは0.25〜0゜9モルである。このモル比が
O,1未満の場合は硬化性樹脂を得る際にゲル化し易く
、一方、0.99モルを越えると(メタ)クリロイル基
が存在せずプレポリマー(G)とならない。
一方、(B)と(E)の比率は用いたアミノ基1モル(
主として−NH)に対しくE)が0,5〜1.0モルで
ある。このモル比が1,0を超えると遊離のイソンアナ
ートが存在し好ましくはない。下限については硬化性樹
脂のアミン価で規定するが、アミン基の残存は本発明の
硬化性樹脂の保存安定性、耐候黄変性を低下させるので
好ましくない。
上記の如くして、下記の構造のプレポリマー(G)が得
られる。
(式中、Z、X、R’、R”、R’、R5,R’、R’
、pq、m、nは前記に同じ) 得られたプレポリマー(G)の数平均分子量(Mn)は
250〜60000.好ましくは550〜30000で
ある。またプレポリマー(G)ル当たりの分子量は15
0〜10000、好ましくは250〜5000である。
プレポリマー(G)合成の際にアミノシラン化合物(B
)とメルカプトシラン化合物を併用することも可能であ
る。メルカプトシランもシランカップリング剤と同様に
(メタ)クリロイル基にマイケル付加する。使用される
メルカプトシラン化合物としては具体的にはr−メルカ
プトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロ
ピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチ
ルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジ
ェトキシシラン等が挙げられる。
プレポリマー(G)の製造法として、すでに述べた方法
に加えて下記の方法も可能である。
即ち、既に例示した水酸基含有(メタ)クリレートの(
メタ)クリロイル基にアミノシラン化合物(B)のアミ
ノ基をマイケル付加反応させ生成した2級アミノ基の活
性水素に単官能イソシアナート化合物(E)を付加させ
て得られる生成物のアルコール性水酸基に、例えばβ−
イソシアナーの(メタ)クリロイル基及びシリル基の合
計1モトエヂル(メタ)クリレートのようなインシアナ
ート基台を(メタ)クリレートを反応させプレポリマー
を得る方法である。
このようにして得られたプレポリマー(G)とビニルモ
ノマー(D)とを共重合させることにより本発明の硬化
性樹脂が得られる。共重合はマクロモノマー法を用いた
グラフト共重合であり、部架橋していてもよい。また本
発明の共重合体には溶液型ポリマー、分散型ポリマー、
エマルジョンポリマーも含まれる。
ビニルモノマー(D)としては特に限定はなく、メチル
(メタ)クリレート、エチル(メタ)クリレート、ブチ
ル(メタ)クリレート、イソブチル(メタ)クリレート
、ターシャリ−ブチル(メタ)クリレート、ラウリル(
メタ)クリレート、2〜エチルヘキシル(メタ)クリレ
ート、ステアリル(メタ)クリレート、ベンジル(メタ
)クリレート、シクロヘキシル(メタ)クリレート、ト
リフロロエチル(メタ)クリレート、ペンタフロロプロ
ピル(メタ)クリレート、ポリカルボン酸(マレイン酸
、フマル酸、イタコン酸等)の炭素数1〜20の直鎖ま
たは分岐のアルコールとのジエステルまたはハーフエス
テル等の不飽和カルボン酸のエステル;スチレン、α−
メチルスチレン、クロロスチレン、スチレンスルホン酸
、4−ヒドロキシスチレン、ビニルトルエン等の芳香族
炭化水素系ビニル化合物;酢酸ビニル、プロピオン酸ビ
ニル、ジアリルフタレート等のビニルエステルやアリル
化合物; (メタ)クリロニトリル等のニトリル基含有
ビニル化合物;グリシジル(メタ)クリレート等のエポ
キシ基台「ビニル化合物;ジメチルアミノエチル(メタ
)クリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)クリレー
ト、ビニルピリジン、アミノエチルビニルエーテル等の
アミノ基含有ビニル化合物; (メタ)クリルアミド、
イタコン酸ジアミド、α−エチル(メタ)クリルアミド
、クロトンアミド、マレイン酸ジアミド、フマル酸ジア
ミド、N−ビニルピロリドン、N−ブトキンメチル(メ
タ)クリルアミド、N、N−ジメチルアクリルアミド、
N−メチルアクリルアミド、アクリロイルモルホリン等
のアミド基含有ビニル化合物;2−ヒドロキシエチル(
メタ)クリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)ク
リレート、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、N−
メチロール(メタ)クリルアミド、アロニクス5700
(東亜合成■製) 、Placce! FA−1、Pl
accel F^4、Placcel FM−1,Pl
accel FM−4(以上ダイセル化学0喝製)等の
水酸基含有ビニル化合物: (メタ)クリル酸、マレイ
ン酸、フマル酸、イタコン酸及びそれらの塩(アルカリ
金属塩、アンモニウム塩、アミン塩等)、無水マレイン
酸等の不飽和カルボン酸、酸無水物、またはその塩;ビ
ニルメチルエーテル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ク
ロロプレン、プロピレン、ブタジェン、イソプレン、マ
レイミド、N−ビニルイミダゾール、ビニルスルホン酸
等のその他のビニル化合物;次式%式%) (式中、RI +は炭素数1〜10までのアルキル基、
了り−ル基及びアラルキル基より選ばれる1価の炭化水
素基、R12は重合性二重結合を有する有機残基、X、
nは前記に同し)で示される加水分解性シリル基含有ビ
ニル化合物。具体的には、例えば C11i              C1hCllz
  =Cll5i(OCHz)z、C112=Cll5
iC1zC1l□ −CI!5i(OCII*)s、 
 C1l□ −C1lSiC1zC11□ −ClIC
0O(CHz)3si(OCIh)zCIl□ −Cl
IC0O(CHz) *Si (OCIIs) 3C1
1゜ CL  =  CHCOO(CHz)isiclz。
C)12  =  C11COO(C)+2)□5iC
hCIl□ =  C(CHz)Coo(CIlz)a
si(OCH3)zCHz  =  C(CI++)C
00(CHz)3Si(OC)13)+。
(Jlz  =  C(CH3)Coo(C1l□)3
si (OC211,) 3CHt CHt2 = C(CH3)C00(Cllz) 1S
iC1zlCHz  =  C(CH:+)COO(C
Ilz)sSiCh。
11     II CH。
II    11 11]1 等がある。
特にビニル基含有シラン化合物を併用した場合は、プレ
ポリマー(G)の加水分解性シリル基とビニル基含有シ
ラン化合物の加水分解性シリル基が共に架橋点になるこ
とができ、塗膜物性の調節に有効である。
共重合に際し、ビニルモノマー(D)とプレポリマー(
G)の重量比は100:(0,1〜10000)、好ま
しくは100:(0,5〜1000)である。O,1未
満の場合には得られる硬化性樹脂の十分な物性改善効果
が望めない。
また下記の方法で測定した効果性樹脂のアミン価は2以
下、好ましくは1以下である。アミン価が2を超えると
得られる硬化性樹脂の保存安定性耐候黄変性が低下する
傾向にあり実■上問題がある。
アミン価の測定法 A=滴定に消費された0、 2 Nエタノール性塩酸(
PRl)f = 0.2 Nエタノール塩酸の力価S−
滴定に用いた硬化性樹脂固形分の重量(g)共重合の方
法は例えば特開昭54−36395、同57−3610
9に示されている方法を用いればよい。アブビスイソブ
チロニトリル等のラジカル開始剤を用いた溶液重合が好
ましい。また連鎖移動剤としてγ−メルカプトプロピル
トリメトキシシラン、(CIhO) tsi−3−3−
5i (OCI++) 3あるいは(C1l:+O) 
3Si−(C)Iz) x−5−5−(Cllz) 5
−3i (OCR*) iのようなシリル基含有連鎖移
動剤を用いると、硬化性樹脂のポリマー末端に加水分解
性シリル基を導入出来る。
本発明の硬化性樹脂の安定化にはオルト蟻酸メチル、オ
ルト蟻酸エチル、オルト酢酸メチル、オルト酢酸エチル
等の加水分解性エステル;エチルシリケート、メチルシ
リケート、メチルトリメトキシシラン、T−メタクリロ
キシプロピルトリメトキシシラン等の加水分解性シリコ
ン化合物又はそれらの部分加水分解物;メタノール、エ
タノール、イソプロパツール等のアルコールを用いるこ
とが出来る。これらの脱水剤やアルコールは重合時に加
えておいても、また重合後加えてもよく、添加量は硬化
性樹脂固形分100重量部に対し0〜50重里部、好ま
しくは0〜20重量部である。
本発明の硬化性樹脂の数平均分子量は、1000〜10
0000、好ましくは2000〜50000である。
本発明の硬化性樹脂は大気中に暴露されると、大気中の
含まれる湿分により徐々に網状構造を形成しながら硬化
する。硬化させるに当たっては、硬化触媒を使用しても
、しなくてもよい。硬化触媒を使用する場合はアルキル
チタン酸塩;リン酸、p−トルエンスルホン酸、酸性リ
ン酸エステル等の酸性化合物;エチレンジアミン、テト
ラエチレンペンタミン等のアミン類;ジブチル錫ジラウ
レート、ジブチル錫マレート等の有機スズ化合物;水酸
化ナトリウム、ナトリウムメチラート等の塩基性化合物
等が用いられ、詳しくは特開昭57105446、同5
9−124954等に示されている。硬化触媒の使用量
は、硬化性樹脂に対して0.005〜10重量部、好ま
しくは0.1〜8重量部である。本発明の硬化性樹脂は
常温で硬化するが、200℃以下の焼付は硬化も可能で
ある。
本発明の硬化性樹脂は種々の充填剤、顔料等を混入させ
ることが可能であり、またニトロセルロース、セルロー
スアセテートブチレート等の繊維素系樹脂、エポキシ樹
脂、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィン、ポリエステル等
の樹脂とのブレンドも可能である。
本発明の硬化性樹脂は、プレポリマー(G)を含まない
シリル基台存ビニル系樹脂の特長に加え、■可撓性が良
好である(乾燥性低下が少ない)。
■耐溶剤性が良好である。
■仔機物に対する密着性が良好である。
■硬化収縮による内部応力の発生が少ない。
等の特徴を有しており、塗料、コーテイング材、接着剤
、シーリング剤、ポツティング剤、プライマー等に存用
である。
〔実施例〕
以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、
本発明はこれらに限定されるものではない。
合成例1 〔アミノ基含有プレポリマーの合成〕)3s
!拌装置、温度計、窒素導入管、滴下ロート及び冷却管
を(aえた反応器にイソホロンジイソシアナート(以下
、IPDtと略記>96.7g、ジブチルスズジラウレ
ート0.1g、トルエン99.9 gを仕込み、攪拌、
窒素雰囲気下20°Cで2−ヒドロキシエチルメタクリ
レートを39.6g、2.6ジーターシヤリーブチルー
4−メチルフェノール0.2gを1時間にわたって滴下
した後、30℃で1時間反応させた。更にPlacce
l FA−4(ダイセル化学製片末端アクリロイル基含
有ポリカプロラクトン、門n=572)を361.8g
加え、更に95℃で3時間反応させ、両末端(メタ)ク
リロイル基含有ポリエステルウレタンを得た。得られた
生成物の赤外吸収スペクトルは2260c11−’のN
COの吸収は消失していたが、1630〜40cmの(
メタ)クリロイル基の吸収が認められた。
次いで攪拌装置、温度計、窒素導入管、滴下ロート及び
冷却管を備えた反応器にγ−アミノプロピルトリメトキ
シシランを118.9g仕込み、攪拌、窒素雰囲気下で
得られた両末端(メタ)クリロイル基含有ポリエステル
ウレタンを全量20℃で1時間にわたって遺加し、更に
60’Cで1時間反応させた後にキシレン54.0 g
を加え、アミノ基含有プレポリマー(固形分濃度80重
量%)を得た。得られたプレポリマー(1)の赤外吸収
スペクトルはアクリロイル基に基づ<980cn−’の
吸収は消失していたが、1640cm−’のメタクリロ
イル基の吸収は残存していた。
合成例2〔プレポリマー(G)の合成〕合成例1と同一
の方法でプレポリマー(1)を得た後、更にインボロン
ジイソシアナートのメタノールアダクト(NGO含有量
12.3%)213.2gを撹拌窒素雰囲気下20°C
で1時間にわたって追加し、更に80℃で30分反応さ
せた後にキシレン53.3 g加え、プレポリマー((
、−1)(固形分濃度80重量%)を得た。得られたプ
レポリマー(G−1)の赤外吸収スペクトルは尿素結合
に基づ< 1630cm−’の吸収が認められた。
合成例3〔単官能イソシアナート化合物(E)の合成〕 攪拌装置、温度計、窒素導入管、滴下ロート及び冷却管
を備えた反応器にIPDI551.2g、ジブチルスズ
ジラウレート0.6 gを仕込み、攪拌、窒素雰囲気下
20℃脱水したシクロヘキサノール248、8 gを1
時間にわたって滴下した後に、80℃で30分反応させ
、199.4gトルエンを加えI PD I/ソクロヘ
キサノールの等モルアダクト(固形分濃度80重量%)
を得た。得られた生成物のGPCにはIPDI/シクロ
ヘキサノールの1=1モルアダクトのみ生成し、残存I
PDIやIPDI/シクロヘキサノールの12モルアダ
クトの生成は認められなかった。
合成例4〔プレポリマー(G)の合成〕撹拌装置、温度
計、窒素導入管及び冷却管を備えた反応器にβ−イソシ
アナートエチルメタクリレートを91.9 g 、 P
laccel FA−4(ダイセル化学製片末端アクリ
ロイル基含有ポリカプロラクトン、Mn−572)を3
76.2 g、ジブチルスズジラウレートを0.1g、
2.6−ジ−ターシャリ−ブチル−4−メチルフェノー
ル0.2g、)ルエン99゜9gを仕込み、攪拌、窒素
雰囲気下95℃で3時間反応させ、一方の末端にメタク
リロイル基、もう一方の末端にアクリロイル基を有する
ポリエステルウレタンを得た。得られた生成物の赤外吸
収スペクトルは2260cm−’のNCOの吸収は消失
していたが、1630〜40cm−’の(メタ)クリロ
イル基の吸収が認められた。
次いで攪拌装置、温度計、窒素導入管、滴下ロート及び
冷却管を備えた反応器にT−アミノプロピルトリメトキ
ンシランを123.3g仕込み、攪拌、窒素雰囲気下で
得られたポリエステルウレタンを全量20℃で1時間に
わたって追加し、更に60°Cで1時間反応させた。得
られた生成物の赤外吸収スペクトルはアクリロイル基に
基づ<98Qc+o−’の吸収は消失していたが、16
40cm−’のメタクリロイル基の吸収は残存していた
更に合成例3で得られたIPDI−シクロヘキサノール
等モルアダクトの80%トルエン溶液を260、8 g
を攪拌、窒素雰囲気下20℃で1時間にわたって追加し
、更に80℃で30分反応させた後、キシレン47.6
 g加えプレポリマー(G2)(固形分濃度80重量%
)を得た。得られたプレポリマー(G−2)の赤外吸収
スペクトルは尿素結合に基づ< 1630c+s−’の
吸収が認められた。
実施例1 〔プレポリマー(G−1)を共重合した硬化
性樹脂〕 撹拌装置、温度計、窒素導入管、滴下ロート及び冷却管
を備えた反応器に酢酸ブチル100g、オルト酢酸メチ
ル10gを仕込み110℃に加熱した。
合成例2で得られたプレポリマー(G−1)(固形分濃
度80重量%)250g、スチレン50g1メチルメタ
クリレート143g、ステアリルメタクリレート25g
1 γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン7
2g、アクリルアミド10g、r−メルカプトプロピル
トリメトキンシラン15g、アゾビスイソブチロニトリ
ル10゜4gから成る溶液を反応器に攪拌、窒素雰囲気
下で3時間連続追加し、更にアゾビスイソブチロニトリ
ルを1.2g加え更に2時間重合を続け、酢酸ブチルで
稀釈し固形分4度60重蟹%の硬化性樹脂を得た。この
硬化性樹脂のGPC法による数平均分子量は5000、
アミン価は0.1(m脂固形分)であった。また架橋点
となるシラン化合物(γ−アミノプロピルトリメトキシ
シランとγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ンとγメルカプトプロピルトリメトキシシランの合計)
の導入は樹脂固形分100g中Q、1molに設定した
実施例2〔プレポリマー(G−2)を共重合した硬化性
樹脂〕 IIA!拌装置、温度計、窒素導入管、滴下ロート及び
冷却管を備えた反応器に酢酸ブチル100g、オルト酢
酸メチル10gを仕込み110℃に加熱した。
合成例4で得られたプレポリマー(G−2)(固形分濃
度80重量%)250g、スチレン50g1メチルメタ
クリレート146.2g、ステアリルメタクリレート2
5g、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
68.8 g、アクリルアミド10g、γ−メルカプト
プロピルトリメトキシシラン15g1アゾビスイソブチ
ロニトリル10、4. gから成る/8’aを反応器に
攪拌、窒素雰囲気下で3時間連続追加し、更にアゾビス
イソブチロニトリルを1.2g加え更に2時間重合を続
け、酢酸ブチルで稀釈し固形分濃度60重量%の硬化性
樹脂を得た。この硬化性樹脂のGPC法による数平均分
子量は55(10、アミン価は022(樹脂固形分)で
あった。また架橋点となるシラン化合物(T−アミノプ
ロピルトリメトキシシランとγ−メタクリロキノプロビ
ルI・リメトキシシランとγ−メルカプトプロピルトリ
メトキシシランの合計)の導入は樹脂固形分100g中
0.1molに設定した。
比較例1 (アミン基含有プレポリマーを共重合した例
) 攪拌装置、温度計、窒素導入管、滴下ロート及び冷却管
を備えた反応器に酢酸ブチルloog、オルト酢酸メチ
ル10gを仕込み110℃に加熱した。
合成例1で得られたアミノ基含有プレポリマー(固形分
濃度80重量%)250g、スチレン50g1メチルメ
タクリレート156.8g、ステアリルメタクリレート
25g1 γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシ
ラン58.2 g、アクリルアミド10g、γ−メルカ
プトプロピルトリメトキシシラン15g1アゾビスイソ
ブチロニトリル10、4 gから成る溶液を反応器に攪
拌、窒素雰囲気下で3時間連続追加し、更にアゾビスイ
ソブチロニトリルを1.2g加え更に2時間重合を続け
、酢酸ブチルで稀釈し固形分濃度60重量%の硬化性樹
脂を得た。この硬化性樹脂のGPC法による数平均分子
量は4500、アミン価は20 (樹脂固形分)であっ
た。また架橋点となるシラン化合物(T−アミノプロピ
ルトリメトキシシランとTメタクリロキシプロピルトリ
メトキシシランとγ−メルカプトプロピルトリメトキシ
シランの合計)の導入は樹脂固形分100g中0.1m
olに設定した。
比較例2(プレポリマーを含まない共重合例)攪拌装置
、温度計、窒素導入管、滴下ロート及び冷却管を備えた
反応器に酢酸ブチル100g、オルト酢酸メチル10g
を仕込み110℃に加熱した。
スチレン50g、メチルメタクリレート203゜4g、
ブチルアクリレート100g、ステアリルメタクリレー
ト25g、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシ
ラン111.6g、アクリルアミド10g、r−メルカ
プトプロピルトリメトキシシラン15g、アゾビスイソ
ブチロニトリル10.4gから成る溶液を反応器に攪拌
、窒素雰囲気下で3時間連続追加し、更にアゾビスイソ
ブチロニトリルを1.2g加え更に2時間重合を続け、
酢酸ブチルで稀釈し固形分濃度60重量%の硬化性樹脂
を得た。この硬化性樹脂のcpc法による数平均分子量
は5500、アミン価は0.01(樹脂固形分)であっ
た、また架橋点となるシラン化合物(γ−メタクリロキ
シプロピルトリメトキシシランとγ−メルカプトプロピ
ルトリメトキシシランの合計)の導入は樹脂固形分10
0g中0.1m。
■に設定した。
応用例 実施例1.2及び比較例1.2の硬化性樹脂溶液にジブ
チル錫マレートを樹脂固形分100重量部に対し2重量
部加え、酢酸ブチルで稀釈し樹脂固形分濃度40重量%
にしクリアー学科を調整した。#240番研磨紙で研磨
、脱脂したみがき軟網板にクリアー塗料をスプレー塗装
し、60℃で30秒強制乾燥した後、23℃で放置した
。得られた塗膜の厚みは50μmであった。塗膜性能試
験、内部応力、開放安定性の結果を第1表に示す。
1)鉛筆硬度:東洋精機■製鉛筆硬度試験器を用い、1
 kg荷重で測定し、キズのつかない最も硬い鉛筆の硬
度を求めた。
2)キンレンラビング:試験片を常温で7日放置後、キ
シレンを浸した脱脂綿で10回ラビングし表面状態を観
察した。
3)デュポン衝%l: l/2インチ窄芯を用い、塗膜
に異常の認められない最高の値を求めた。
4)内部応カニ 13mmx 180mX0.1 in
のアルミ箔を脱脂した後、クリアー塗料を塗装し、23
°Cで60日放置後、アルミ箔の曲率を顕微鏡で読み取
り、工業化学雑誌108.96<1958)に示された
井上らの方法で次式により内部応力を求めた。
p;内部応力 EI ;塗膜のヤング率 (kg / cut )E2
 ニアルミ箔のヤング率 725,000  (kg/
cal)b:試験片の巾   1.3(ロ) h、:塗膜の厚さ  実測値(cm) h、ニアルミ箔の厚さ  0.01 (cab)ρ:曲
率半径    実測値(cm) H:h、+h2 n:h1/hz 5)開放安定性;硬化性樹脂(固形分4度60重量%)
を100ccサンプルビンに50cc取り、23℃で5
0%R,11,の雰囲気中に開放下で放置し、経時的に
サンプリングし、酢酸ブチルに溶解しゲル化に至る日数
を調べた。
〔作用・効果〕
本発明の特徴は、保存安定性、耐候黄変性の原因となる
アミノ基の活性水素基と単官能イソシアナート化合物と
の付加反応によりN、N、N’3置換ウレア基を生成さ
せることにより、従来の問題点を解消した常温硬化性樹
脂を提供することにある。
また、本発明の常温硬化性樹脂は、上記の特徴に加え、
可撓性、耐溶剤性、有機基材に対する密着性が挙げられ
、且つ加水分解性シリル基含有ビニル系樹脂の木来持っ
ている常温硬化性、無機基材に対する密着性、耐候性を
併せ持つことを特徴とする。
更にまた、本発明の常温硬化性樹脂は、架橋点である加
水分解性シリル基がビニル主鎖と柔軟性のあるグラフト
txを介して存在する為に、本発明の樹脂が縮合反応に
よりシロキサン結合を形成しながら硬化する際に生成す
る内部応力が小さいという特徴も有する。
叙上の通り、本発明は可撓性、耐溶剤性、密着性及び保
存安定性に優れた硬化性樹脂を提供することができる。
手続ネ甫正書(自発) 昭和63年09月14日 昭和63年特許願第197760号 2、発明の名称 硬化性樹脂及びその製造法 3、補正をする考 事件との関係:特許出願人 住所 大阪市北区中之島三丁口2番4号名称 (094
)鐘淵化学工業株式会社代表者 代表取締役 新 納 
眞 人 4、代理人 住所 大阪市北区西天満3丁目2番4号大三ビル5階 
(■530) 5、補正の対象 1、明細書の「発明の詳細な説明」の欄の記載を下記の
通り補正する; (1)第14頁、2行目、第18頁、3行目、第21頁
、2行目及び第22頁、6行目の各式を、下記式に補正
する; 以上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、Zは2価以上の有機基、qは1〜7の整数、R
    ^1は炭素数1〜10のアルキル基、アリール基または
    アラルキル基、R^2は炭素数1〜10の2価のアルキ
    ル基、アリール基またはアラルキル基、R^4、R^5
    は水素または炭素数1〜10のアルキル基、R^6は炭
    素数1〜30の2価のアルキル基、シクロアルキル基、
    アリール基、アラルキル基、R^7は活性水素基を含ま
    ない1価の有機基、Xはハロゲン、アルコキシ、アシロ
    オキシ、ケトキシメート、アミノ、酸アミド、アミノオ
    キシ、メルカプト及びアルケニルオキシ基からなる群よ
    り選ばれた加水分解性基、Dはビニル単量体Dの重合単
    位、nは1〜3の整数、mは1〜10の整数、a、bは
    1〜1000の整数を示す。)で表される数平均分子量
    が1000〜100000である硬化性樹脂。 2、Zが主としてポリアルキレンエーテルである請求項
    1記載の硬化性樹脂。 3、Zが主としてポリエステルである請求項1記載の硬
    化性樹脂。 4、Zが主としてポリウレタンである請求項1記載の硬
    化性樹脂。 5、Zが主としてオルガノポリシロキサンである請求項
    1記載の硬化性樹脂。 6、1分子中にアクリロイル基及び/又はメタクリロイ
    ル基〔以下、(メタ)クリロイル基と記す。〕を少なく
    とも2個含有する数平均分子量100〜50000のオ
    リゴマー(A)の(メタ)クリロイル基を、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、Xはハロゲン、アルコキシ、アシロオキシ、ケ
    トキシメートアミノ、酸アミド、アミノオキシ、メルカ
    プト及びアルケニルオキシ基からなる群より選ばれた加
    水分解性基、R^1は炭素数1〜10のアルキル基、ア
    リール基、アラルキル基、R^2は炭素数1〜10の2
    価のアルキル基、アリール基またはアラルキル基、nは
    1〜3の整数、mは1〜10の整数を示す。) で表されるアミノシラン化合物(B)でマイケル付加反
    応させた後、更に生成した2級アミノ基の活性水素に、
    一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R^6は炭素数1〜30の2価のアルキル基、
    シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、R^7
    は活性水素基を含まない1価の有機基を示す。) で表される単官能イソシアナート化合物(E)を付加反
    応させる事により、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、Zは(メタ)クリロイル基を含有するオリゴマ
    ー(A)の残基、p、qは2≦p+q≦8を満たす1以
    上の整数を示し、X、R^1、R^2、R^4、R^5
    、R^6、R^7、m、nは前記に同じ)で示される数
    平均250〜60000のプレポリマー(G)をビニル
    モノマー(D)とプレポリマー(G)とを重量比でD:
    G=100:(0.1〜10000)の比率で共重合す
    ることを特徴とする硬化性樹脂の製造法。 7、プレポリマー(G)が、1分子中に(メタ)クリロ
    イル基を少なくとも2個以上含有するオリゴマー(A)
    の(メタ)クリロイル基とアミノシラン化合物(B)、
    更に単官能イソシアナート化合物(E)とを実質的に無
    水の条件下で反応させる請求項6記載の製造法。 8、オリゴマー(A)がアクリロイル基及びメタクリロ
    イル基を含有し、該アクリロイル基を選択的にアミノシ
    ラン化合物(B)で実質的に無水の条件下でマイケル付
    加させ、更に単官能イソシアナート化合物(E)で実質
    的に無水の条件下で反応させプレポリマー(G)を得る
    請求項6記載の製造法。
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