JPH06116390A - オルガノポリシロキサングラフト樹脂組成物 - Google Patents
オルガノポリシロキサングラフト樹脂組成物Info
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- JPH06116390A JPH06116390A JP4293897A JP29389792A JPH06116390A JP H06116390 A JPH06116390 A JP H06116390A JP 4293897 A JP4293897 A JP 4293897A JP 29389792 A JP29389792 A JP 29389792A JP H06116390 A JPH06116390 A JP H06116390A
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Abstract
オルガノポリシロキサンで改質してなる、すぐれた離型
性、滑り性、撥水性などの特性をもつ、オルガノポリシ
ロキサングラフト樹脂組成物の提供を目的とするもので
ある。 【構成】 本発明のオルガノポリシロキサングラフト
樹脂組成物は、A)分子内に1個以上の水酸基を含有す
る樹脂と、B)一般式 【化12】 [ここにR1は炭素数1〜8の1価有機基、R2、R3、R4は
炭素数1〜8の1価有機基または−OSiR5R6R7 で示され
るシロキシ基(R5、R6、R7は炭素数1〜8の1価有機
基)、nは1〜10の整数、aは0、1または2]で示さ
れるイソシアネート基含有オルガノポリシロキサンとの
反応生成物からなることを特徴とするものである。
Description
グラフト樹脂組成物、特には離型性、滑り性、撥水性な
どの特性にすぐれていることから、幅広い用途への応用
が可能であるオルガノポリシロキサングラフト樹脂組成
物に関するものである。
可撓性、接着性、皮膜形成性、顔料の分散性などが優れ
ているという特徴を有しているために、塗料用バインダ
ー、インキベース、接着剤、被覆剤などの用途に使用さ
れているが、これに離型性、滑り性、撥水性などの特性
を付与することを目的としてシリコーンを添加すること
が検討されている。
らの樹脂に添加すると、相溶性が悪いために皮膜が濁っ
たり、表面状態が悪化するという欠点があり、フェニル
基、長鎖アルキル基、ポリオキシアルキレンなどで変成
したシリコーンオイルを添加する場合にはこれらの樹脂
との相溶性が改良されるので、上記した欠点は解消され
るけれども、この場合にはシリコーンオイルと樹脂が化
学結合していないのでシリコーンオイルが徐々に樹脂中
からブリードアウトされ、したがってシリコーンオイル
の添加による離型性、滑り性、撥水性などの効果が持続
しなくなるという欠点がある。
酸基を含有する樹脂のシリコーンによる改質については
水酸基と反応するカルボキシル基、エポキシ基などの有
機基を含有する反応性のシリコーンオイルをこの樹脂に
グラフトすることも試みられているが、これらは反応性
が低いためにグラフト化率の高いものが得られないとい
う欠点がある。
利、欠点を解決したオルガノポリシロキサングラフト樹
脂組成物に関するものであり、これはA)分子内に1個
以上の水酸基を含有する樹脂と、B)下記の一般式(1)
炭素数1〜8の1価有機基または−OSiR5R6R7 で示され
るシロキシ基(R5、R6、R7は炭素数1〜8の1価有機
基)、nは1〜10の整数、aは0、1または2]で示
されるイソシアネート基含有オルガノポリシロキサンと
の反応生成物からなることを特徴とするものである。
含有する樹脂の効果的な改質方法について種々検討した
結果、樹脂を改質するためのオルガノポリシロキサンは
イソシアネート基を含有するものとし、樹脂の水酸基と
オルガノポリシロキサン中のイソシアネート基をウレタ
ン結合生成反応させてグラフト化すると、イソシアネー
ト基が反応性の高いものであることからこのウレタン結
合生成反応が定量的に進行し、グラフト化率の高いオル
ガノポリシロキサングラフト樹脂組成物が特別な反応条
件や装置を用いなくても容易に得ることができることを
見出し、このようにして得られたオルガノポリシロキサ
ングラフト樹脂は離型性、滑り性、撥水性などの特性が
すぐれているので、幅広い用途に使用できることを確認
して本発明を完成させた。以下にこれをさらに詳述す
る。
組成物に関するものであり、これはA)分子中に1個以
上の水酸基を含有する樹脂と、B)一般式(1)
炭素数1〜8の1価有機基または−OSiR5R6R7 で示され
るシロキシ基(R5、R6、R7は炭素数1〜8の1価有機
基)、nは1〜10の整数、aは0、1または2]で示
されるイソシアネート基含有オルガノポリシロキサンと
の反応生成物からなることを特徴とするものであるが、
これはイソシアネート基が反応性の高いものであるため
にグラフト化率の高いオルガノポリシロキサングラフト
体であり、離型性、滑り性、撥水性などの特性のすぐれ
たものになるという有利性をもつ。
樹脂組成物はA)分子中に1個以上の水酸基を含有する
樹脂とB)前記した一般式(1) で示されるイソシアネー
ト基含有オルガノポリシロキサンとの反応生成物を主剤
としてなるものであるが、ここに使用されるA)成分と
しての分子中に1個以上の水酸基を有する樹脂として
は、塩化ビニル/酢酸ビニル/ビニルアルコール共重合
体、エチレン/ビニルアルコール共重合体、ポリビニル
アルコール、アセタール、アクリルポリオール、エポキ
シポリオール、ポリエステルポリオール、ポリウレタン
ポリオール、ポリウレタン、ポリエステルウレタン、ポ
リエーテルウレタンなどが例示されるが、これらは市販
されているものに限られず、分子中に1個以上の水酸基
を含有する樹脂であればいかなるものでも使用できる。
含有オルガノポリシロキサンは前記した一般式(1) で示
されるものとされる。このR1、R2、R3、R4、R5、R6、R7
で示される炭素数1〜8の1価の有機基としてはメチル
基、エチル基、プロピル基、ブチル基などのアルキル
基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などのシクロ
アルキル基、フェニル基などのアリール基、ベンジル基
などのアラルキル基、ビニル基、アリル基などのアルケ
ニル基、クロロメチル基、3,3,3−トリフルオロプ
ロピル基などの置換炭化水素基などが例示され、この
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7はそれぞれ同じでも異なっ
てもよいが、いずれもメチル基であることが最も好まし
い。また、このR2、R3、R4は−OSiR5R6R7 で示されるシ
ロキシ基であってもよいが、このシロキシ基としてはト
リメチルシロキシ基、エチルジメチルシロキシ基、フェ
ニルジメチルシロキシ基、ビニルジメチルシロキシ基、
クロロメチルジメチルシロキシ基、3,3,3−トリフ
ルオロプロピルジメチルシロキシ基などが例示される。
ロキサンは次式
キサンにホスゲンを作用させてイソシアネート基を誘導
するか、次式
キサンにクロロギ酸エステルを反応させて一旦カルバメ
ートとし、これを熱分解(アルコール脱離)してイソシ
アネート基に変換させて製造することができる。
てはクロロギ酸メチル、クロロギ酸エチルなどのアルキ
ルエステル、クロロギ酸フェニルなどのアリールエステ
ル、クロロギ酸クロロメチル、クロロギ酸トリクロロメ
チルなどのハロゲン化アルキルエステルなどが例示され
るが、この方法は毒ガスであるホスゲンを使用しない方
法として知られている。
樹脂の製造方法は、分子中に水酸基を含有する樹脂の水
酸基とイソシアネート基含有オルガノポリシロキサンの
イソシアネート基とのウレタン結合生成反応によるもの
であるために、特別な反応条件や反応装置を用いる必要
はないが、この水酸基含有樹脂とイソシアネート基含有
オルガノポリシロキサンとの混合、反応効率、反応制御
のためには溶媒を使用することが望ましく、この溶媒と
しては酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソ
ブチルなどのエステル類、アセトン、メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、シ
クロヘキサノンなどのケトン類、ベンゼン、トルエン、
キシレンなどの芳香族炭化水素類、ジエチルエーテル、
ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンな
どのエーテル類が例示されるが、これらは単独でも2種
以上を混合して用いてもよい。
用いなくても進行するが、反応を短時間で完結させるた
めには触媒を添加してもよく、この触媒としてはポリウ
レタンの製造に通常用いられているジブチルすずジラウ
レート、すずジオクトエートなどの有機すず化合物、ト
リエチルアミン、N−エチルモルホリン、N,N,N',N'−
テトラメチル−1,3−ブタンジアミン、1,4−ジア
ザビシクロ(2,2,2)オクタン、1,8−ジアザビ
シクロ(5,4,0)ウンデセン−7などの3級アミン
の単独または2種以上を使用すればよい。
基含有ポリシロキサンに対して0.01〜20重量%、好まし
くは 0.1〜2重量%とすればよいが、この反応温度は室
温〜150 ℃、好ましくは50〜100 ℃とすればよく、この
反応時間は1〜40時間、好ましくは2〜5時間で十分反
応は完了する。
るウレタン結合生成反応は式
式
可能性もあるが、ここに使用するオルガノポリシロキサ
ンが1個のイソシアネート基しか持っていないために、
これが架橋して増粘、ゲル化という悪影響を起こすこと
はない。
ネート基との反応モル比NCO/OHは1以上でも差しつかえ
はないが、NCO/OHが1以上の場合には未反応のイソシア
ネート基含有オルガノポリシロキサンが多量化し、例え
ば次式
因となるので、このNCO/OHのモル比は1以下とするのが
好ましい。
アネート基が 2,200cm-1付近では特徴的な吸収を示す
が、水酸基と反応してウレタン結合を生成するとこの吸
収が消滅するので、赤外吸収スペクトル(IR)を測定
すればこれを簡単に知ることができるし、この残存イソ
シアネート基の残存量はサンプリングした反応混合物に
所定量のジ−n−ブチルアミンを添加して反応させ、過
剰なジ−n−ブチルアミンを塩酸による電位差滴定法で
定量すればよいので、これから反応率も計算することが
できる。
含有オルガノポリシロキサンの合成例、および本発明の
実施例、比較例をあげる。 合成例(イソシアネート基含有オルガノポリシロキサン
の合成) 滴下ロート、冷却管、温度計および撹拌装置を備えたフ
ラスコに、次式
ポリシロキサン105.9g(0.3 モル)、トリエチルアミン
33.3g(0.33モル)およびトルエン 150mlを仕込み、こ
れにクロロギ酸フェニル 47.0g(0.3 モル)を窒素通気
下に50℃以下で滴下し、50〜60℃で3時間反応させ、エ
タノール1.4g(0.03モル)を添加してさらに1時間反応
させたのち、室温まで冷却し、150ml の水を加えてアミ
ン塩酸塩を溶解させた。
になるまで洗浄し、無水硫酸ナトリウムで脱水したのち
減圧下で溶媒を留去した。ついで、この原液を精留塔を
備えた蒸留装置で 180℃で熱分解してフェノールを留出
させたところ、その後に沸点88〜91℃/2mmHgで無色透明
な液体 50.3gが留出したので、これについてIR、 'H
−NMR、MS、元素分析によって同定したところ、こ
のものは式
44.2%で粘度が 1.9cS、屈折率1.4142、IRによるイ
ソシアネート基の吸収は2,270cm-1 であった。
ラスコに、ビニルブチラール/ビニルアルコール/酢酸
ビニル共重合体からなるアセタール樹脂・エスレックB
X−1[積水化学工業(株)製商品名]100g、酢酸エチ
ル300g、トルエン300gおよび触媒としてのジブチルすず
ジラウレート0.1gを仕込み、窒素気流下に70℃に昇温さ
せ、樹脂が完全に溶解したことを確認したのち、合成例
で得たイソシアネート基含有オルガノポリシロキサン10
g を滴下し、70〜80℃の温度で2時間反応を行なわせ
た。
IRを測定したところ、イソシアネート基の2,270cm-1
の吸収が消失しており、メチルポリシロキサンを表わす
1,260cm-1 、800cm-1 の吸収が観察され、これについて
の残存イソシアネート基を定量したところ反応率は98.6
%で、アセタール樹脂にオルガノポリシロキサンがグラ
フトされていることが確認された。なお、このようにし
て得られたオルガノポリシロキサングラフトアセタール
樹脂は無色透明な粘調体であり、これをメチルエチルケ
トンで固形分が5重量%になるように希釈し、アルミニ
ウムl板にスピンコーターで塗布して 100℃で1分間乾
燥した皮膜(膜厚5μm)の外観をしらべると共に、こ
の皮膜をコンタクトアングルメーターCA−A型[協和
科学(株)製商品名]を用いて25℃での水の接触角を測
定したところ、後記する表1に示したとおりの結果が得
られた。
ルポリオール樹脂であるメチルメタクリレート/スチレ
ン/2−ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体・ア
クリディックA−817 [大日本インキ化学工業(株)製
商品名](固形分50%の酢酸ブチル/トルエン溶液)20
0g、酢酸エチル250g、トルエン250gおよび触媒としての
ジブチルすずジラウレート0.1gを仕込んで、実施例1と
同じように反応させたところ、反応率97.5%で無色透明
で粘調なオルガノポリシロキサングラフトアクリルポリ
オール樹脂溶液が得られ、これの乾燥後の皮膜の外観、
水の接触角については後記する表1に示したとおりの結
果が得られた。
リエステルポリオール樹脂としてのアジピン酸/エチレ
ングリコール縮合体・アデカニューエースF15−20[旭
電化工業(株)製商品名]100g、酢酸エチル300g、トル
エン300gおよび触媒としてのジブチルすずジラウレート
0.1gを仕込み、実施例1と同じように反応させたとこ
ろ、反応率98.2%で無色透明で粘調なオルガノポリシロ
キサングラフトポリエステルポリオール樹脂溶液が得ら
れ、これの乾燥後の皮膜の外観、水の接触角については
後記する表1に示したとおりの結果が得られた。
ール樹脂・エスレックBX−1(前出)100g、酢酸エチ
ル300g、トルエン300gおよび触媒としての1,8−ジア
ザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7 0.1g を仕込
み、窒素通気下で70℃に昇温し、樹脂が完全に溶解した
ことを確認したのち、式
を滴下し、70〜80℃の温度で10時間反応させた。
所定量の塩酸を添加して反応させ、過剰な塩酸を水酸化
ナトリウムによる電位差滴定法で定量して残存エポキシ
基量を求め、反応率を計算したところ、これは48.3%で
あり、さらに10時間反応させて同様に反応率を測定した
ところ60.7%であったが、これをオルガノポリシロキサ
ングラフトアセタール樹脂溶液とし、これの乾燥後の皮
膜の外観および水の接触角をしらべたところ、後記する
表1に示したような結果が得られた。
に酢酸エチル/トルエンに溶解して無色透明で粘調な各
樹脂溶液を作り、これの乾燥後の皮膜の外観および水の
接触角をしらべたところ、つぎの表1に示したとおりの
結果が得られた。
ト樹脂に関するものであり、これは前記したようにA)
分子内に1個以上の水酸基を含有する樹脂と、B)一般
式(1)で示されるイソシアネート基含有オルガノポリシ
ロキサンとの反応生成物からなることを特徴とするもの
であるが、これはイソシアネート基含有オルガノポリシ
ロキサンが反応性の高いものであることから水酸基を含
有する樹脂とこのイソシアネート基含有オルガノポリシ
ロキサンとの反応によるウレタン結合生成反応が定量的
に進行し、オルガノポリシロキサングラフト樹脂組成物
が特別な反応条件や装置を用いなくてもグラフト化率の
高いものとして容易に得ることができ、したがってこれ
によれば離型性、滑り性、撥水性などの特性のすぐれた
オルガノポリシロキサングラフト樹脂組成物が得られる
という有利性が与えられる。
Claims (1)
- 【請求項1】A)分子内に1個以上の水酸基を含有する
樹脂と B)一般式 【化1】 [ここにR1は炭素数1〜8の1価有機基、R2、R3、R4は
炭素数1〜8の1価有機基または−OSiR5R6R7 で示され
るシロキシ基(R5、R6、R7は炭素数1〜8の1価有機
基)、nは1〜10の整数、aは0、1または2]で示
されるイソシアネート基含有オルガノポリシロキサンと
の反応生成物からなることを特徴とするオルガノポリシ
ロキサングラフト樹脂組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4293897A JP2851498B2 (ja) | 1992-10-07 | 1992-10-07 | 樹脂の改質方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4293897A JP2851498B2 (ja) | 1992-10-07 | 1992-10-07 | 樹脂の改質方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06116390A true JPH06116390A (ja) | 1994-04-26 |
JP2851498B2 JP2851498B2 (ja) | 1999-01-27 |
Family
ID=17800572
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4293897A Expired - Lifetime JP2851498B2 (ja) | 1992-10-07 | 1992-10-07 | 樹脂の改質方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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