JPH07304845A - 架橋性樹脂組成物 - Google Patents

架橋性樹脂組成物

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JPH07304845A
JPH07304845A JP7939795A JP7939795A JPH07304845A JP H07304845 A JPH07304845 A JP H07304845A JP 7939795 A JP7939795 A JP 7939795A JP 7939795 A JP7939795 A JP 7939795A JP H07304845 A JPH07304845 A JP H07304845A
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resin
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silicone compound
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Masahiro Yamamoto
正広 山本
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薫 上柳
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 下記(A)、(B)及び(C)を主成分とし
てなることを特徴とする溶剤系架橋性樹脂組成物。 (A)主剤として、数平均分子量1,000〜40,0
00で、カルボキシル基を含有し、その樹脂分酸価が1
0〜400mgKOH/gであるカルボキシル基含有樹
脂。 (B)硬化剤として、数平均分子量350〜8,000
で、1分子中にカルボキシル基と反応性を有するエポキ
シ基を少くとも2個含有し、かつシラノール基、加水分
解性シリル基及びビニル系重合体構造を含有せず、骨格
として特定の一般式で示されるシロキシ基を有する環状
もしくは鎖状のシリコーン化合物。 (C)有機溶剤。 【効果】 得られる架橋性樹脂組成物は、耐久性に優れ
た硬化物となり、塗料、コーティング剤、シーリング剤
などとして有用である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、耐候性、耐酸性、耐溶
剤性、耐汚染性、平滑性等に優れた塗料、コーティング
剤、シーリング剤等の原料として有用な架橋性樹脂組成
物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】分子末端、あるいは側鎖にアルコキシシ
リル基を有するビニル系重合体、及びそれを用いた塗料
組成物は、例えば特開昭54−36395号公報、特開
昭54−40893号公報、特開昭54−123192
号公報等に開示され公知である。これらのビニル系重合
体は、耐候性、耐酸性等に優れている。これらビニル系
重合体は、主剤であるビニル重合体中にアルコキシシリ
ル基を有しているポリマーであり、硬化触媒を配合して
使用される。しかしながら、これらのビニル系重合体
は、空気中の水分によるアルコキシシリル基の加水分解
縮合反応による架橋硬化であるため水分の混入がある
と、ビニル系重合体の保存安定性が劣る。また、塗料化
等における顔料配合時の顔料中に含まれる水などの影響
により保存安定性等に問題が発生することがある。
【0003】特開平4−110350号公報には、
(イ)(A)ケイ素原子に直接結合した水酸基及び/又
は加水分解性基を有するシラン化合物及び(B)ケイ素
原子に直接結合した水酸基及び/又は加水分解性基と、
エポキシ基とを有するシラン化合物の反応物であり、且
つ、該反応物1分子当り、平均1個以上のエポキシ基
と、ケイ素原子に直接結合した水酸基及び/又は加水分
解性基を平均2個以上有するポリシロキサン樹脂、及び
(ロ)水酸基及びカルボキシル基含有樹脂を含有するこ
とを特徴とする硬化性樹脂、が開示されている。
【0004】しかし、ケイ素原子に直接結合した水酸基
(シラノール基)は縮合性が高く樹脂の安定性が悪く保
存、取扱いなどに細心の注意が必要である。又、加水分
解性基はシラノール基より加水分解性縮合性は低いが本
質的には樹脂の安定性がよくない。
【0005】特開平3−250080号公報には、末端
又は側鎖にカルボン酸基及び/又は酸無水物基含有ビニ
ル重合体と、エポキシ基含有シランカップリング剤とを
配合させてなる加加水分解性シリル基を有するビニル系
重合体形成の被覆組成物が、特開平4−18967号公
報には、カルボキシル基含有ビニル重合体と、1分子中
にエポキシ基及び加水分解性シリル基を併せ有する化合
物とを必須成分として含有する硬化性組成物が開示され
ている。1分子中にエポキシ基及び加水分解性シリル基
を併せ有する化合物としては、シランカップリング剤、
又はエポキシ基と加水分解性シリル基を併有するビニル
重合体を用いることが提案されている。シランカップリ
ング剤は1分子中にエポキシ基を1個しか持たないため
にカルボキシル基と反応して硬化するためには硬化が十
分でない。又、一部の沸点が低いシランカップリング剤
は硬化触媒が充分で無いと、高温で硬化させると有効に
使用されないことがある。エポキシ基と加水分解性シリ
ル基を併有するビニル重合体は、分子末端、あるいは側
鎖に加水分解性の高いアルコキシシリル基を有するた
め、本質的保存安定性が劣り、また分子量が高い為取り
扱いにくいなどの欠点を持つ。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】保存安定性が良く、硬
化性に優れ、かつ、得られる硬化物がシリコーン系硬化
物の特徴である耐候性、耐酸性などに優れた新規な架橋
性樹脂組成物を創設することが本発明の課題である。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意検討した結果、分子内に加水分解性の
高いアルコキシシリル基を有さない特定の樹脂と、分子
内にSiを含む特定の化合物を組合わせることにより上
記課題を解決しうることを見出し、本発明を完成するに
到った。
【0008】即ち、本発明は、下記(A)、(B)及び
(C)を主成分としてなることを特徴とする溶剤系架橋
性樹脂組成物である。 (A)主剤として、数平均分子量1,000〜40,0
00で、カルボキシル基を含有し、その樹脂分酸価が1
0〜400mgKOH/gであるカルボキシル基含有樹
脂。 (B)硬化剤として、数平均分子量350〜8,000
で、1分子中にカルボキシル基と反応性を有するエポキ
シ基を少くとも2個含有し、かつシラノール基、加水分
解性シリル基及びビニル系重合体構造を含有せず、骨格
として下記一般式(I)又は(II)で示されるシロキ
シ基を有する環状もしくは鎖状のシリコーン化合物。
【0009】
【化10】
【0010】
【化11】
【0011】(C)有機溶剤。 (A)の樹脂は、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹
脂、含フッ素系樹脂から選ばれる少なくとも1種である
ことが好ましい。(B)は、カルボキシル基と反応性を
有する官能基としてエポキシ基だけを有するシリコーン
化合物であることが好ましい。(B)が下記一般式(I
II)で表される環状シリコーン化合物、又は下記一般
式(IV)で表される鎖状シリコーン化合物、もしくは
これらの1種以上の混合物であることが好ましい。
【0012】
【化12】
【0013】
【化13】 (B)は、下記一般式(V)で表されるSi−H含有シ
ラン化合物をエポキシ基含有炭素炭素二重結合含有化合
物と反応せることにより得られるシリコーン化合物を用
いてもよい。
【0014】
【化14】 (C)成分の有機溶剤は、沸点120℃未満の溶剤と沸
点120℃以上の溶剤の混合物であることが好ましい。
さらに、下記一般式(VI)の構造を含有する光安定剤
を含有することも好ましい。
【0015】
【化15】 下記一般式(VII)の構造を含有する光安定剤が樹脂
(A)に結合して組み込まれていてもよい。
【0016】
【化16】
【0017】本発明の架橋性樹脂組成物は、(A)樹脂
中に加水分解性の高いアルコキシシリル基を有しないた
めに樹脂の安定性が良好であること、(B)が1分子中
にカルボキシル基と反応性を有するエポキシ基を少くと
も2個含有しているため(A)中のカルボキシル基との
反応硬化性に優れている。又、シラノール基及び加水分
解性シリル基を含有しない為、水分が混入しても影響が
なく安定性に優れている。(A)と(B)は、各々使用
直前まで別々に保管しておくことも可能である。又、例
えば、1種類の(B)を2種類以上の別グレード(A)
樹脂に適用して使用できる自由度も有している。(B)
中にシリコーン化合物を含むため(A)成分と(B)成
分が架橋反応して得られる硬化物がシリコーン硬化物の
優れた耐候性、耐汚染性、耐酸性等を発揮し得ることな
どの特徴を有しており、塗料、コーティング剤などとし
て有用である新規な溶剤系架橋性樹脂組成物である。
【0018】(A)の樹脂は、数平均分子量が1,00
0〜40,000の範囲であり、好ましくは2,000
〜40,000である。数平均分子量1,000未満で
は硬化物の物性が劣り、40,000を超えると樹脂の
粘度が高くなり過ぎ取り扱い難くなる。
【0019】(A)の樹脂は、樹脂分酸価10〜400
mgKOH/gであり、好ましくは20〜300mgK
OH/gである。樹脂分酸価が10mgKOH/g未満
では架橋硬化が充分でなく良好な硬化物が得られず、4
00mgKOH/gをこえると架橋反応に関与しないカ
ルボキシル基が多くなったり、架橋密度が高くなり過ぎ
たりして、硬化物の物性が悪くなる。又、粘度も高くな
り、使用できる溶剤も制限される。
【0020】(A)の樹脂は、樹脂中に水酸基を含有し
ていても良い。水酸基は(B)のエポキシ基との反応性
もある。よって、水酸基を架橋硬化に利用することも可
能である。水酸基を含有する場合は樹脂分の水酸基価は
300mgKOH/g以下が好ましく、300mgKO
H/gをこえると架橋硬化物の物性が悪くなる。より好
ましくは200mgKOH/g以下が好ましい。
【0021】(B)のシリコーン化合物と反応し得られ
る良好な架橋性樹脂組成物は、用途として耐久性の良好
な塗料、コーティング剤、シーリング剤等として用いら
れ、その場合には、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹
脂、含フッ素系樹脂が好ましく、これらは1種でも、2
種以上の混合物として用いてもよい。
【0022】(A)成分の1種であるアクリル樹脂中に
カルボキシル基を導入するモノマーとしては、アクリル
酸、メタクリル酸、マレイン酸などが挙げられる。水酸
基を導入するモノマーとしては、(メタ)アクリル酸−
2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸−2−ヒド
ロキシプロピル、(メタ)アクリル酸−3−ヒドロキシ
プロピル、(メタ)アクリル酸−3−ヒドロキシブチル
などが挙げられる。同時に共重合されるアクリルモノマ
ー及び、その他のビニルモノマー類としては、(メタ)
アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メ
タ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、
(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸シク
ロヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、
(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸
グリジジル、無水マレイン酸、スチレン、アクリロニト
リルなどが挙げられる。
【0023】共重合に際しては、常法通り、過酸化物、
アゾ系化合物等の重合開始剤の存在下、有機溶媒を用い
た溶液重合が好ましく用いられる。有機溶剤としてはベ
ンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素;酢酸
エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸アミル、酢酸
−2−エチルブチル、酢酸メトキシブチル、酢酸メチル
イソアミル、酢酸−2−エチルヘキシル、酢酸シクロヘ
キシル、酢酸メチルシクロヘキシル、プロピオン酸メチ
ル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、プロ
ピオン酸ブチル、プロピオン酸イソアミル等のエステル
類;エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノ
ール等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケト
ン、ジエチルケトン、メチルプロピルケトン、メチルブ
チルケトン、メチルアミルケトン、メチルイソブチルケ
トン等のケトン類;ジプロピルエーテル、ジブチルエー
テル、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテ
ル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレング
リコールジプロピルエーテル、エチレングリコールジブ
チルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテ
ル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、エチレン
グリコールモノプロピルエテル、エチレングリコールモ
ノブチルエテル、エチレングリコールモノエテルアセテ
ート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエ
チレングリコールモノエチルエーテル、メトキシメトキ
シエタノール、エチレングリコールモノアセテート、エ
チレングリコールジアセテート、プロピレングリコール
モノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチル
エーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテ
ル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロ
ピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレング
リコールモノエチルエーテル等のエーテル類等が用いら
れる。また、ブチルメルカプタン、ドデシルメルカプタ
ン等の化合物、ハロゲン化炭化水素類等の連鎖移動剤の
使用も可能である。
【0024】重合温度は、重合開始剤の種類、量により
それぞれ異なるが、室温〜150℃程度の範囲から選ば
れる。得られる共重合体の分子量は、重合開始剤の種
類、量及び、重合温度により制御が可能である。 (A)成分の1種であるポリエステル樹脂としては、無
水フタル酸、フタル酸、無水テトラヒドロフタル酸、無
水ヘキサヒドロフタル酸、マレイン酸、コハク酸、アジ
ピン酸、無水トリメリット酸などの酸類と、エチレング
リコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ト
リメチロールプロパン、グリセリンなどのアルコールよ
り得られる公知のポリエステル樹脂が使用できる。
【0025】(A)成分の1種であるフッ素樹脂中に水
酸基を導入するモノマーとしては、ビニルアルコール、
アリルアルコール、アリルオキシエタノールなどが挙げ
られ、カルボキシル基を導入するモノマーとしては、ア
クリル酸、メタクリル酸、マレイン酸などが挙げられ、
フッ素樹脂としては、テトラフルオロエチレン、トリフ
ルオロエチレン、ジフルオロエチレン、トリフルオロク
ロルエチレン、トリフルオロジクロルプロピレンなどの
フッ素系モノマーを重合して得られる公知のフッ素樹脂
を用いることができる。
【0026】(B)は(A)中の水酸基及び/又はカル
ボキシル基と反応するためのエポキシ基を1分子中に少
なくとも平均2個含有し、且つ、シラノール基、加水分
解性シリル基及びビニル重合体構造を含有しない化合物
である。数平均分子量は350〜8,000、好ましく
は360〜5,000、より好ましくは450〜3,0
00である。
【0027】(B)の代わりに、エポキシ基を持ち、分
子末端あるいは側鎖に加水分解性シリル基を持つビニル
重合体を用いると、加水分解性シリル基を含有するため
ビニル重合体の安定性が悪く、またビニル重合体は分子
量が高いため取扱い難くいなどの欠点を持つ。
【0028】又、(B)の代わりにエポキシ基含有シラ
ンカップリング剤を用いると、シランカップリング剤
は、1分子中にエポキシ基を平均1個しか持たないため
にカルボキシル基と反応して硬化するためには硬化が充
分でない。又、一部の沸点が低いシランカップリング剤
は、硬化触媒量が少いと、高温で硬化させた場合、有効
に使用されないことがある。シリコーン化合物は、シラ
ノール基又は加水分解性シリル基を有すると安定性が悪
く、エポキシ基が平均2個より少いと硬化性が充分でな
く、硬化物の物性が劣る。
【0029】(B)であるシリコーン化合物の数平均分
子量は、1分子中に少なくとも平均2個のエポキシを有
し、且つ、シラノール基、加水分解性シリル基、及びビ
ニル系重合体構造を含有しない化合物であれば、制限は
なく低分子モノマー及び、オリゴマーでもよい。しか
し、数平均分子量350未満の物は、合成、及び入手が
できない。数平均分子量8,000以上になると、粘度
が高くなり取扱い難くなる。又、(A)成分中の水酸基
及び/又はカルボキシル基(以下〔A−官能基〕と略記
することがある)と(B)のエポキシ基との反応性が悪
くなり、エポキシ基が有効に使用されないなどの問題が
発生しやすくなり好ましくない。
【0030】(A)の樹脂と(B)のシリコーン化合物
の配合比は、特に限定はなく、(A)の樹脂中の〔A−
官能基〕と反応し、硬化するに充分なエポキシ基を含む
ように(B)のシリコーン化合物を配合すればよい。通
常は(A)の樹脂100重量部に対して、(B)のシリ
コーン化合物が1重量部未満になると、得られる硬化物
の硬化が充分でなく、耐候性が劣る傾向となる。(B)
のシリコーン化合物が100重量部以上になると、
(A)の樹脂中の〔A−官能基〕との反応に関与しない
エポキシ基が多くなり無駄になると同時に、得られる硬
化物の物性が悪くなる傾向がある。好ましくは(A)の
樹脂100重量部に対して、(B)成分のシリコーン化
合物は1〜100重量部の範囲であり、より好ましくは
10〜90重量部の範囲である。
【0031】(B)成分であるシリコーン化合物として
は、1種、又は2種以上を混合して用いてもよい。 (B)成分のシリコーン化合物は、Si−H含有シラン
化合物をエポキシ基及び炭素−炭素二重結合含有化合物
に白金触媒などを用いてハイドロシリレーションするこ
とによって得ることができる。Si−H含有シラン化合
物の主骨格としては、下記単位式(D〜F)の構造を有
するものが挙げられる。勿論(D)と(E)の単位式を
併有していてもよい。
【0032】
【化17】
【0033】
【化18】
【0034】
【化19】
【0035】エポキシ基及び炭素−炭素二重結合含有化
合物としては、アリルグリシジルエーテル、5−エポキ
シ−1−ヘキセン、ビニルシクロヘキセンオキサイド、
リモネンオキサイドなどが挙げられる。又、(B)のシ
リコーン化合物は、 RHSiX2 (但し、Rは炭素数1〜10のアルキル基、Xはハロゲ
ン原子、加水分解性シリル基である。)で表されるアル
キルジクロロシラン、例えば、メチルジクロロシランな
どの2官能のシランを単独で加水分解すると環状構造を
持つシラン化合物を得ることができ、このシラン化合物
をエポキシ基及び炭素−炭素二重結合含有化合物に白金
触媒などを用いてハイドロシリレーションすることによ
ってエポキシ基を持つシリコーン化合物を得ることもで
きる。
【0036】勿論、ハイドロシリレーションによってエ
ポキシ基を導入するとき、得られるシリコーン化合物1
分子中のエポキシ基の数が少なくとも平均2個以上確保
できるなら他の炭素−炭素二重結合を持つ化合物を併有
して用いてもよい。
【0037】他の炭素−炭素二重結合を持つ化合物とし
ては、例えば、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オク
テン、イソブテン、5−メチル−1−ブテン、シクロヘ
キセンのようなオレフィン類;酢酸アリル、プロピオン
酸アリル、2−エチルヘキサン酸アリル等のアリルエス
テル類;アリルメチルエーテル、アリルエチルエーテ
ル、アリルプロピルエーテル、アリルヘキシルエーテ
ル、アリルシクロヘキシルエーテル、アリル−2−エチ
ルヘキシルエーテル等のアリルエーテル類;(メタ)ア
クリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)
アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸−2エチルヘキ
シル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)ア
クリル酸フェニル等の(メタ)アクリル酸エステル類;
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ステア
リン酸ビニル、安息香酸ビニル等のカルボン酸ビニルエ
ステル類;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテ
ル、ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテ
ル、シクロヘキシルビニルエーテル等のビニルエーテル
類;(メタ)アクリロニトリル、クロトン酸エステルな
どがあげられる。
【0038】また、(B)のシリコーン化合物として
は、1,1,1,3,5,7,7,7−オクタメチルテ
トラジシロキサン、1,3,5,7−テトラメチルシク
ロテトラシロキサン、1,3,5,7,9−ペンタメチ
ルシクロペンタシロキサンなどSi−Hを持つシリコー
ン化合物をエポキシ基及び炭素炭素二重結合含有化合物
に白金触媒などを用いてハイドロシリレーションするこ
とによって得ることもできる。勿論、(B)のシリコー
ン化合物としては、1,3−ビス(3−グリシドキシプ
ロピル)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン
を用いることもできる。
【0039】本発明の(C)成分である有機溶剤は、
(A)又は(B)を溶解及び/又は均一に分散する有機
溶剤であれば特に制限はなく、(A)又は(B)を合成
するために用いた溶媒をそのまま用いても良い。実用上
特に問題が無ければ有機溶剤を含む(A)の合成反応液
をそのまま用いても良い。溶剤は2種以上の混合物であ
っても良い。混合物である場合は、(A)又は(B)に
対して溶解性の高い親溶媒と溶解性の劣る貧溶媒の組合
わせであっても良い。塗料として用いる場合において
は、沸点120℃未満の溶剤単独では比較的揮発性が高
く均一な塗膜が得られにくく、沸点120℃以上の溶剤
単独では比較的揮発性が低いことから塗膜の乾燥性が遅
いなどの問題点が発生しやすい。良好な乾燥性、塗膜形
成などの点からは、好ましくは沸点120℃未満の溶剤
と沸点120℃以上の溶剤の混合物であることが好まし
い。
【0040】沸点120℃未満の溶剤の例を挙げると、
エタノール、プロパノール、ブタノール、ジオキサン、
アセトン、メチルエチルケトン、メチルプロピルケト
ン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸メ
チル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソブチル、酢
酸−sec−ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン
酸エチル、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、
シクロヘキサンなどが挙げられる。
【0041】沸点120℃以上の溶剤の例を挙げると、
イソペンタノール、ヘキサノール、メチルアミルアルコ
ール、2−エチルブタノール、シクロヘキサノール、メ
チル−n−ブチルケトン、エチルブチルケトン、ジブチ
ルケトン、シクロヘキサノン、酢酸−n−ブチル、酢酸
アミル、酢酸ヘキシル、酢酸シクロヘキシル、n−オク
タン、キシレン、エチルベンゼン、トリメチルベンゼ
ン、プロピオン酸−n−ブチル、プロピオン酸イソアミ
ル、ブチルセルソルブ、プロピレングリコール、エチレ
ングリコール、メチルセルソルブ、エチレングリコール
ジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテ
ル、エチレングリコールジプロピルエーテル、エチレン
グリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジ
メチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテ
ル、エチレングリコールモノプロピルエテル、エチレン
グリコールモノブチルエテル、エチレングリコールモノ
エチルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエ
ーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、メ
トキシメトキシエタノール、エチレングリコールモノア
セテート、エチレングリコールジアセテート、プロピレ
ングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコー
ルモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロ
ピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテ
ル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプ
ロピレングリコールモノエチルエーテル、1−メトキシ
−2−プロパノール、ジエチレングリコールモノメチル
エーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルな
どが挙げられる。又、本発明組成物は、下記一般式(V
I)の構造を含む光安定剤を含有していてもよい。
【0042】
【化20】
【0043】上記構造を含む光安定剤の商品名を挙げる
と、三共(株)製のサノールLS−770、サノールL
S−765、サノールLS−2626、サノールLS−
1114、サノールLS−744、チバガイギー社製の
Chimassorb944LD、旭電化工業(株)製
のアデカスタブLA−57、アデカスタブLA−62、
アデカスタブLA−67などが挙げられる。これらは1
種以上併用してもよい。添加量は、樹脂に対し、0.0
05〜5重量%の範囲から選ばれる。下記一般式(VI
I)の構造を含む光安定剤が(A)の樹脂中に結合して
組み込こまれた形で用いてもよい。
【0044】
【化21】
【0045】(A)の樹脂中に結合して組み込むために
は、例えば(A)の樹脂がアクリル系樹脂の場合、
(A)の樹脂重合モノマーとしては、以下の具体的モノ
マーを共存させて重合することにより得ることができ
る。具体的モノマーとしては、1,2,2,6,6−ペ
ンタメチル−4−ピペリジル(メタ)アクリレート、
2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル(メ
タ)アクリレート、4−(メタ)アクリロイルアミノ−
2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−(メ
タ)アクリロイルアミノ−1,2,2,6,6−ペンタ
メチルピペリジンなどが挙げられる。光安定剤モノマー
量は全モノマー量に対して0.005〜5重量%の範囲
から選ばれる。
【0046】架橋性樹脂組成物を硬化させるに当たって
は、触媒を用いてもよい。触媒としては、トリエチルア
ミン、トリブチルアミン、2−ジメチルエタノールアミ
ン、2−メチルイミダゾール、トリエチレンジアミン、
N,N−ジメチルベンジルアミン、1,5−ジアザビシ
クロ〔4,3,0〕−ノン−5−エン、N−メチルモル
ホリンなどのアミン系化合物;テトラ−n−ブチルホス
ホニュムクロライド、テトラ−n−ブチルホスホニュム
ブロマイド、ベンジルトリフェニルホスホニュムクロラ
イド、メチルトリフェニルホスホニュムイオダイド、n
−アミルホスホニュムブロマイドなどのホスホニュム化
合物;テトラブチルアンモニュムアセテート、トリエチ
ルベンジルアンモニュムブロマイド、テトラエチルアン
モニュムクロライド、テトラブチルアンモニュムブロマ
イドなどの4級アンモニュム塩化合物;トリ−n−ブチ
ルホスフィン、トリ−n−オクチルホスフィン、トリフ
ェニルホスフィンなどのホスフィン化合物;トリス(ア
セチルアセトナート)アルミニュム、アルミニュムイソ
プロポキサイドなどの有機金属化合物;BF3 エーテル
コンプレックス化合物、BF3 アミン錯体などのBF3
錯体;その他、3−アミノプロピルトリメトキシシラ
ン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルト
リメトキシシラン、アンモニア、テトラメチルアンモニ
ュムヒドロキサイドなども用いることができる。
【0047】これら触媒は、1種または2種以上使用し
てもよい。触媒の添加量は樹脂に対し、0.05〜5重
量%の範囲から選ばれる。硬化温度は大気温度下の自然
乾燥から200℃程度の加熱硬化の範囲で選択すればよ
い。使用の際、必要に応じて酸化防止剤、粘性制御剤等
の添加物、顔料、アルミペースト等の金属粉等を添加し
てもよい。
【0048】
【実施例】以下、実施例に従い本発明を更に詳細に説明
するが、本発明は実施例によりなんら限定されるもので
はない。実施例中のNMR分析は日本電子(株)製の
「PMX60Si」、赤外吸光スペクトル(IR)は日
本分光(株)製の「FT/IR5300」を用い、分子
量測定はゲルパーミエーションクロマトグラフィー(G
PC)により行った。
【0049】塗膜性能評価は、下記の方法に従い行っ
た。 1)塗膜外観 :目視観察 ○:良好 △:少し不良
×:不良 2)光 沢 :JIS K5400−7.6(60
゜) ○:鏡面光沢度=85%以上 △:61〜84
×:60以下 3)ゲル分率 :硬化塗膜をアセトンに浸漬し、20℃
×24時間放置後の塗膜重量残存率(%) 4)鉛筆硬度 :JIS K5400−8.4.1(す
り傷評価) 5)付 着 性:JIS K5400−8.5.2
○:10〜8点、△:6〜4点、×:2〜0点 6)耐 候 性:ASTM G−53 2500時間暴
露での光沢保持率○:光沢保持率=90%以上、 ×:
光沢保持率=90%未満 7)耐 酸 性:JIS K5400−8.22 8)ポットライフ:塗料溶液作成後使用できる時間
【0050】(A)成分の合成例 (A−1)温度計、攪拌羽、冷却管、チッ素供給用導入
管を取り付けた0.5リットルの4口フラスコにトルエ
ン50g、酢酸ブチル50gを仕込み、滴下ロートにメ
タクリル酸メチル68g、アクリル酸n−ブチル19.
5g、メタクリル酸5g、メタクリル酸2−ヒドロキシ
エチル7.5g、アゾビスイソブチロニトリル(AIB
Nと略記)1.5gの混合液を入れ上記4口フラスコに
取付けた。4口フラスコ内にチッ素を供給し、反応器内
を十分にチッ素で置換した。攪拌加熱を開始し、4口フ
ラスコ内を90℃に保ちながら混合液を滴下した。滴下
終了後90℃で5時間攪拌した。
【0051】反応終了後、反応液のガスクロマトグラフ
分析の結果、メタクリル酸メチル、アクリル酸n−ブチ
ル、メタクリル酸、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル
の反応率は共に100%であった。この溶液をゲルパー
ミエーションクロマトグラフィー(以下、GPC法と略
記)により分子量を測定したところ、数平均分子量(以
下、Mnと略記)9800、重量平均分子量(以下、M
wと略記)19000であり、樹脂中の酸価33mgK
OH/g、水酸価32mgKOH/gであった。
【0052】(A−2) (A−1)と同様の反応器にトルエン50g、酢酸ブチ
ル50gを仕込み、90℃で攪拌しながら下記組成の混
合液を滴下した。その後さらに90℃で5時間攪拌し
た。 メタクリル酸メチル 70.0g アクリル酸n−ブチル 20.0g メタクリル酸 10.0g AIBN 1.5g この結果、得られたポリマーの分子量はMn=1060
0であり、樹脂中の酸価64mgKOH/gであった。
【0053】(A−3) (A−1)と同様の反応器にトルエン50g、酢酸ブチ
ル50gを仕込み、90℃で攪拌しながら下記組成の混
合液を滴下した。その後さらに90℃で5時間撹拌し
た。 メタクリル酸メチル 55.0g アクリル酸n−ブチル 30.0g メタクリル酸 10.0g メタクリル酸2−ヒドロキシエチル 5.0g AIBN 1.5g この結果、得られたポリマーの分子量はMn=1170
0であり、樹脂中の酸価64mgKOH/g、水酸価2
2mgKOH/gであった。
【0054】(A−4) (A−1)と同様の反応器にジエチレングリコールジメ
チルエーテル100g、イソプロパノール50gを仕込
み、90℃で攪拌しながら下記組成の混合液を滴下し
た。その後、AIBN:0.17g、ジエチレングリコ
ールジメチルエーテル3gの混合液を滴下し、さらに9
0℃で5時間撹拌した。 メタクリル酸メチル 50.2g アクリル酸n−ブチル 29.4g メタクリル酸シクロヘキシル 5.0g メタクリル酸 15.4g AIBN 3.0g この結果、得られたポリマーの分子量はMn=1000
0であり、樹脂中の酸価100mgKOH/gであっ
た。
【0055】(B)成分の製造例 (B−1)温度計、攪拌用回転子、冷却管、チッ素供給
用導入管を取付けた300ミリリットルの4口フラスコ
に8%の塩化白金酸を含むイソプロパノール溶液0.1
0g、アリルグリシジルエーテル77.1g、1,3,
5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン15.0
gを仕込み100℃で3時間反応させた。反応液を取り
出し、約80℃以下減圧下で溶媒を完全に溜去したとこ
ろ11.9gの低粘度シリコーン化合物が得られた。こ
の液体をGPC法により分子量を測定したところ、Mn
=700であった。この液体を2N−NaOH中に添加
したが水素ガスの発生なくSi−Hの反応率100%で
あった。このシリコーン化合物は、1分子当り4個のエ
ポキシ基を有している。
【0056】〔中間原料a〕の合成 温度計、攪拌用回転子、ドライアイス・エタノールで冷
却できる冷却管、チッ素供給用導入管を取付けた2リッ
トルの4口フラスコにイソプロピルエーテル240gと
純水480gを仕込み攪拌した。窒素を供給し4口フラ
スコ内を窒素で置換する。メチルジクロロシラン24
5.6gを入れた滴下ロートを上記4口フラスコに取付
け、15〜20℃に保ちながら90分かけて滴下した。
滴下後、反応液を分液ロートに移し有機層と水層に分液
した。水層はイソプロピルエーテル90gを添加して再
抽出し、有機層は先の有機層と一緒にした後、約300
ml水で3回水洗した。分液水洗した得られて有機層は
395gであった。この有機層197gを減圧可能な単
蒸留装置に仕込み、初めは常圧でイソプロピルエーテル
113gを留出させた後、最終圧力2mmHg、ボトム
温度160℃になるまで蒸留した。シロキサン化合物が
含まれている留出液(〔中間原料a〕と略記する。)6
4.72g、釜残分18.1gであった。シロキサン化
合物が含まれている留出液をガスクロマトグラフィーで
分析したところ、仕込みメチルジクロロシランベースの
1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン
が37%、1,3,5,7,9−ペンタメチルシクロペ
ンタシロキサンが19%、その他Si6〜12個までの
環状シロキサンが合計15%の収率で得られた。
【0057】(B−2)温度計、攪拌用回転子、冷却
管、滴下ロートを取付けた200ミリリットルの4口フ
ラスコに、8%の塩化白金酸を含むイソプロパノール溶
液13mg、アリルグリシジルエーテル62.3gを仕
込み、65℃に撹拌昇温した。中間原料a32.33g
とイソプロピルエーテル18.7gの混合液を滴下ロー
トで滴下した。その後80℃で1時間反応させた。反応
液を取り出し、80℃以下減圧下で溶媒を完全に溜去し
たところ64.5gの低粘度シリコーン化合物が得られ
た。この液体をGPC法により分子量を測定したとこ
ろ、Mn=720であった。この液体を2N−NaOH
中に添加したが水素ガスの発生なくSi−Hの反応率1
00%であった。このシリコーン化合物は、Mn=72
0の値から1分子当り約4.1個のエポキシ基を有して
いる。
【0058】(B−3)温度計、攪拌用回転子、冷却
管、チッ素供給用導入管を取付けた300ミリリットル
の4口フラスコに、8%の塩化白金酸を含むイソプロパ
ノール溶液12mg、5−エポキシ−1−ヘキセン6
0.0g、イソプロピルエーテル52.0gを仕込み、
フラスコ内温65℃で1,3,5,7−テトラメチルシ
クロテトラシロキサン24.6gを滴下した。その後8
0℃で1時間反応させた。以下(B−2)と同様の方法
で処理し、63.0gの低粘度シリコーン化合物が得ら
れた。このシリコーン化合物は、1分子当り4個のエポ
キシ基を有している。
【0059】〔中間原料b、c〕の合成 温度計、攪拌用回転子、冷却管を取付けた300ミリリ
ットルの4口フラスコに1,3,5,7−テトラメチル
シクロテトラシロキサン100g、ヘキサメチルジシロ
キサン100g、硫酸1.3gを仕込み20℃で2時間
撹拌反応させた。反応液を分液ロートに移し水を加え水
層のpHが中性になるまで洗浄した。その後減圧蒸留精
製を繰返しMe3 Si−(MeHSiO)p −SiMe
3 p=4〔中間原料b〕とp=5〔中間原料c〕の直
鎖シロキサン化合物を得た。
【0060】(B−4)温度計、攪拌用回転子、冷却
管、チッ素供給用導入管を取付けた100ミリリットル
の4口フラスコに8%の塩化白金酸を含むイソプロパノ
ール溶液9mg、ビニルシクロヘキセンオキサイド4
0.0g、を仕込み、フラスコ内温65℃で上記〔中間
原料b〕13.0g、イソプロピルエーテル13.0g
を滴下した。その後80℃で1時間反応させた。以下
(B−3)と同様の方法で処理し、30gの低粘度シリ
コーン化合物が得られた。このシリコーン化合物は、1
分子当り4個のエポキシ基を有している。
【0061】(B−5)温度計、攪拌用回転子、冷却
管、チッ素供給用導入管を取付けた100ミリリットル
の4口フラスコに8%の塩化白金酸を含むイソプロパノ
ール溶液9mg、アリルグリシジルエーテル40.0
g、トルエン13.3gを仕込み、フラスコ内温65℃
で上記〔中間原料c〕13.1gを滴下した。その後8
0℃で1時間反応させた。以下(B−3)と同様の方法
で処理し、30gの低粘度シリコーン化合物が得られ
た。このシリコーン化合物は、1分子当り5個のエポキ
シ基を有している。
【0062】比較化合物の作成 (比較C−1)比較化合物として分子内にアルコキシシ
リル基を有するビニル系共重合体を以下の方法で合成し
た。 (A−1)と同様の反応器にトルエン50g、酢酸ブチ
ル50gを仕込み、90℃で攪拌しながら下記組成の混
合液を滴下した。その後さらに90℃で5時間攪拌し、
ビニル系共重合体を得た。 メタクリル酸メチル 51.0g アクリル酸n−ブチル 28.0g メタクリル酸 4.0g 3−メタクリロキシプロピル −トリメトキシシラン 17.0g AIBN 1.5g
【0063】(比較D−1)温度計、攪拌用回転子、冷
却管を取付けた1リットルの4口フラスコにメチルトリ
メトキシシシラン6.8g、3−グリシドキシプロピル
トリメトキシシシラン236.2g、水60.0g、3
%塩酸2g、メタノール300gを仕込み、60℃で2
時間反応させた。その後約60℃減圧下で溶媒を完全に
除きシリコーン化合物を得た。分子量を測定したとこ
ろ、Mn=1700であった。このシリコーン化合物は
室温で約2ケ月経過後状態を観察したところゲル化し、
アセトンなどの有機溶媒に不溶となっていた。
【0064】(実施例−1)(A)成分であるA−1〜
3で得られた樹脂溶液、比較C−1で得られた樹脂溶液
に6000ppmの水を添加した。(B)成分であるB
−1〜5で得られた樹脂はメタノールを加え50%溶液
を作成し、同様に6000ppmの水を添加した。室温
3ケ月保存し外観観察により粘度の変化をみた。その結
果、比較C−1で得られた樹脂溶液はゲル化した。
(A)成分であるA−1〜3、(B)成分であるB−1
〜5で得られた樹脂溶液に粘度の上昇は見られなかっ
た。
【0065】(実施例−2〜11)(A)成分であるA
−1〜4で得られた樹脂溶液、(B)成分としてB−1
〜5で得られたシリコーン化合物、硬化触媒(a=テト
ラブチルアンモニュムアセテート、b=N,N−ジメチ
ルベンジルアミン、c=テトラブチルホスホニュムクロ
ライド、d=トリフェニルホスフィン、e=アルミニウ
ムアセチルアセトナート、g=トリエチルアミン)及
び、光安定剤サノール765を表1に記載の組成で配合
した。その後、トルエン/酢酸ブチル/ジエチレングリ
コールジメチルエーテル=5/5/1重量比溶液をシン
ナーとしてフォードカップ#4で15秒に粘度調整し塗
装し、120℃×30分加熱硬化させて得られた塗膜の
塗膜性能評価を行った。結果を表2に記載する。
【0066】(比較例1〜3)(A)成分としてA−1
とA−3を用い、(B)成分として比較D−1で得られ
たシリコーン化合物又は、2−(3,4エポキシシクロ
ヘキシル)エチルトリメトキシシラン(ECTMSと略
記する)を表1に記載の組成で配合した。その後、実施
例−2と同様にして塗膜の塗膜性能評価を行った。結果
を表2に記載する。
【0067】
【表1】
【0068】
【表2】
【0069】(実施例−12〜13)(A)成分である
A−2の樹脂溶液100重量部に対して500重量部の
n−ヘキサンに添加した。生成した固体を100℃で2
時間真空乾燥して溶媒を除き、溶媒を含まないA−2の
樹脂固体を得た。この樹脂を(A)成分とし、B−3の
樹脂を(B)成分とし、硬化触媒にN,N−ジメチルベ
ンジルアミンを用い、溶媒(T=トルエン、I=イソプ
ロパノール、BuA=酢酸n−ブチル、DG=ジエチレン
グリコールジメチルエーテル)用いて表3に記載する組
成で塗料溶液を作成し、120℃×30分加熱硬化させ
て得られた塗膜の塗膜性能評価を行った。結果を表3に
記載する。
【0070】(実施例−14〜15)溶媒として単独の
有機溶剤を用いて実施例−12〜13と同様にして塗膜
の塗膜性能評価を行った。結果を表3に記載する。
【0071】
【表3】
【0072】(実施例−16〜20)(A)成分である
A−2で得られた樹脂溶液を樹脂分80重量部と(B)
成分であるB−1樹脂20重量部、硬化触媒(a=テト
ラブチルアンモニュムアセテート、b=N,N−ジメチ
ルベンジルアミン、c=テトラブチルホスホニュムクロ
ライド、d=トリフェニルホスフィン、f=テトラメチ
ルアンモニュムヒドロキサイド)を対樹脂成分2重量%
配合した後、トルエン/酢酸ブチル/ジエチレングリコ
ールジメチルエーテル=5/5/1重量比溶液をシンナ
ーとしてフォードカップ#4で15秒に粘度調整し塗装
した。塗膜外観、室温で7日間、14日間硬化させて得
られた塗膜のゲル分率を測定した。結果を表4に記載す
る。
【0073】
【表4】
【0074】
【発明の効果】かくして得られた架橋性樹脂組成物を用
いた硬化物は、非常に優れた光沢、耐候性を有する。ま
た、耐酸性、耐溶剤性、撥水性、耐汚染性を発揮する
為、例えば、新車中塗り及び上塗り、自動車補修、建築
外装、建材、プラスチック、各種金属製品などの分野に
適用可能な高性能塗料として使用される。また、架橋性
樹脂(A)成分と(B)成分とを別々に保存することに
より保存安定性が優れている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 101/08 LTA C09D 163/00 PJD 183/06 PMT PMU // C08G 77/14 NUB

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記(A)、(B)及び(C)を主成分
    としてなることを特徴とする溶剤系架橋性樹脂組成物。 (A)主剤として、数平均分子量1000〜40,00
    0で、カルボキシル基を含有し、その樹脂分酸価が10
    〜400mgKOH/gであるカルボキシル基含有樹
    脂。 (B)硬化剤として、数平均分子量350〜8,000
    で、1分子中にカルボキシル基と反応性を有するエポキ
    シ基を少くとも2個含有し、かつシラノール基、加水分
    解性シリル基及びビニル系重合体構造を含有せず、骨格
    として下記一般式(I)又は(II)で示されるシロキ
    シ基を有する環状もしくは鎖状のシリコーン化合物。 【化1】 【化2】 (C)有機溶剤。
  2. 【請求項2】 下記(A)、(B)及び(C)を主成分
    としてなることを特徴とする塗料用溶剤系樹脂組成物。 (A)主剤として、数平均分子量1,000〜40,0
    00で、カルボキシル基を含有し、その樹脂分酸価が1
    0〜400mgKOH/gであるカルボキシル基含有樹
    脂。 (B)硬化剤として、数平均分子量350〜8,000
    で、1分子中にカルボキシル基と反応性を有するエポキ
    シ基を少くとも2個含有し、かつシラノール基、加水分
    解性シリル基及びビニル系重合体構造を含有せず骨格と
    して下記一般式(I)又は(II)で示されるシロキシ
    基を有する環状もしくは鎖状のシリコーン化合物。 【化3】 【化4】 (C)有機溶剤。
  3. 【請求項3】 (A)の樹脂が、アクリル系樹脂、ポリ
    エステル系樹脂、含フッ素系樹脂から選ばれる少なくと
    も1種であることを特徴とする請求項1、又は請求項2
    記載の溶剤系架橋性樹脂組成物。
  4. 【請求項4】 (B)がカルボキシル基と反応性を有す
    る官能基としてエポキシ基だけを有するシリコーン化合
    物であることを特徴とする請求項1〜3記載の溶剤系架
    橋性樹脂組成物。
  5. 【請求項5】 (B)のシリコーン化合物が下記一般式
    (III)で表される環状シリコーン化合物、又は下記
    一般式(IV)で表される鎖状シリコーン化合物、もし
    くはこれらの1種以上の混合物であることを特徴とする
    請求項4記載の溶剤系架橋性樹脂組成物。 【化5】 【化6】
  6. 【請求項6】 (B)のシリコーン化合物が、下記一般
    式(V)で表されるSi−H含有シラン化合物をエポキ
    シ基含有炭素炭素二重結合含有化合物とハイドロシリレ
    ーション反応して得られる請求項4〜5記載の溶剤系架
    橋性樹脂組成物。 【化7】
  7. 【請求項7】 (C)成分の有機溶剤が、沸点120℃
    未満の溶剤と沸点120℃以上の溶剤の混合物であるこ
    とを特徴とする請求項1〜3記載の溶剤系架橋性樹脂組
    成物。
  8. 【請求項8】 下記一般式(VI)の構造を含む光安定
    剤を含有することを特徴とする請求項1〜3記載の溶剤
    系架橋性樹脂組成物。 【化8】
  9. 【請求項9】 下記一般式(VII)の構造を含む光安
    定剤が樹脂(A)に結合して組み込まれていることを特
    徴とする請求項9記載の溶剤系架橋性樹脂組成物。 【化9】
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