JPH10195272A - 硬化性シランポリマー組成物におけるアルコキシシリル官能性オリゴマー - Google Patents

硬化性シランポリマー組成物におけるアルコキシシリル官能性オリゴマー

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業性及び特性に優れた硬化性ポリマー組成
物を提供する。 【解決手段】 加水分解性アルコキシシリル基をもつ硬
化性ポリマー成分と加水分解性アルコキシシリル基を少
なくとも1部の単位にもつオリゴマー成分とから硬化性
組成物をつくる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はフィルム及び塗膜に
硬化しうるポリマー組成物及び該組成物の製造方法に関
する。より詳しくは、本発明は重合体組成物がポリマー
成分上に存在するアルコキシシリル基の縮合によって硬
化する該組成物とその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリマー上にアルコキシシリル基をもつ
ポリマー成分を含む硬化性組成物から有用なフィルムや
塗膜等を製造しうる。この組成物を、通常触媒や湿気等
の硬化促進成分の存在下に、硬化条件におくことにより
アルコキシシリル基が縮合して硬化した網目構造を形成
しこれが接着性、耐久性、撥水性をもつシール、フィル
ム、塗膜等をもたらす。これらの組成物の典型例はUS
特許4,499,150に開示されている。そこには塗
膜(トップコート)が1以上のエチレン性不飽和ケイ素
非含有モノマーと1以上のエチレン性不飽和アルコキシ
シランから得られる共重合体からなるコーティング系が
開示されている。この共重合体はフィルム形成性組成物
の1部として用いられ、この組成物には触媒及び溶媒も
存在する。上記US特許にも示されているように硬化性
組成物に溶媒を加えることは長い間慣用手段になってい
た。溶媒は組成物に流動性を与え組成物の塗布を容易に
し塗布製品の均一性を高める。
【0003】しかしこれらは高価でありまた取扱いの問
題、さらには溶媒がもたらす環境及び安全性の問題等か
ら溶媒の使用は望まれなくなりつつある。特に溶媒は組
成物を塗布した後に蒸発させる必要があるため本質的に
大気中に失われる可能性をもっており不経済であると共
に環境汚染の原因ともなる。溶媒量を単純に少なくした
り溶媒を除くだけでは組成物自体の有用性に悪影響を与
えるので問題の解決にはならない。特に溶媒を除くと粘
度が上昇し組成物を使用しずらくしまた多くの場合組成
物が全く使用できなくなる。組成物中の他の成分量を調
節したり溶媒のかわりに揮発性の小さい粘度低下成分を
加えることも組成物の硬化特性や硬化後の性質に悪影響
を与えるので不満足である。
【0004】国際公開WO95/19982には硬化性
組成物にビニルジオキソ化合物を加えて上記の困難を解
決する試みが示されている。この化合物は別途存在する
揮発性溶媒の量を減少させると記載されている。この化
合物を硬化性組成物に加えると種々の硬化性組成物との
相溶性や得られる硬化生成物の性質が不確実なものとな
る。それ故溶媒の使用を抑制しながら所望の特性、特に
作業性のある粘度と均一性を保持する硬化性アルコキシ
シラン系組成物をもたらす技術開発が望まれている。こ
れら及びその他の課題が本発明によって解決される。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は(A)エチレン
性不飽和アルコキシシラン、エチレン性不飽和アシロキ
シシラン及びその混合物からなる群から選ばれる化合物
を少なくともその一部としてもつ不飽和モノマー類を重
合させて得たポリマー成分及び(B)ビニルトリアルコ
キシシラン、ビニルアルキルジアルコキシシラン及びビ
ニルジアルキルモノアルコキシシランからなる群から選
ばれた1以上のシランからなるモノマー混合物であっ
て、所望によりビニルエステル、メタクリレートエステ
ル、アクリレートエステル、炭素数6以下のニトリル、
塩化ビニル、マレイン酸ジエステル、スチレン及びメチ
ル置換スチレンからなる群が選ばれる1以上のコモノマ
ーを含有するモノマー混合物を重合させて得たオリゴマ
ー成分であって、その平均鎖長がオリゴマー成分が本質
的に非揮発性であって、得られる組成物の粘度を低下さ
せる範囲で選ばれるオリゴマー成分とからなる流動性組
成物であって、該組成物が所望によりそこに硬化触媒を
加えて、硬化条件にさらすことによって該ポリマー成分
と該オリゴマー成分が反応して硬化したフィルム形成し
うるものである組成物に関する。
【0006】本発明はまた該成分(A)と(B)と硬化
触媒とを基材上に付与し硬化条件にさらすことによるフ
ィルムの製造方法に関する。ここで定義するオリゴマー
成分は組成物の粘度を低下させ所望の流動性を与えると
共に反応性成分(A)と反応すると大気中に揮発しなく
なるか又は生成物や環境への汚染物にはならずまた組成
物から得られるフィルムや塗膜の性質を高める。
【0007】オリゴマー成分:オリゴマーは比較的低重
合度の流動性ポリマーである。本発明に有用なオリゴマ
ーはその全体又は少なくとも一部がビニルシランモノマ
ーからつくられる。ビニルシランモノマーの好ましい例
としてはビニルトリアルコキシシラン、アルキルビニル
ジアルコキシシラン及びジアルキルモノアルコキシシラ
ンがある。特に好ましいビニルトリアルコキシシラン、
アルキルビニルジアルコキシシラン及びジアルキルビニ
ルモノアルコキシシランは、各アルコキシ基が炭素数1
〜6、好ましくは1〜3をもつものであり、このアルコ
キシ基は所望により炭素数1〜6のアルコキシで置換さ
れていてもよい。いずれのケイ素原子に結合するアルコ
キシ基も同じである。有用なアルキルビニルジアルコキ
シシラン及びジアルキルビニルモノアルコキシシランは
アルキル基が炭素数1〜6、好ましくは1〜3をもつも
のである。
【0008】好ましいビニルシランの例としてはビニル
トリメトキシシシラン、ビニルメチルジメトキシシラ
ン、ビニルジメチルジメトキシシラン、ビニルメチルジ
エトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルト
リスプロポキシシラン、及びビニルトリス(2−メトキ
シエトキシ)シランがある。オリゴマーはこれらビニル
シランのいずれか1つのホモポリマーでありうる。また
2以上のビニルシランのコポリマーでもありうる。さら
にこのオリゴマーは1以上のこれらのビニルシランとエ
チレン性不飽和基をもつ1以上のコモノマーとのコポリ
マー(即ちコオリゴマー)でもありうる。
【0009】有用なコモノマーにはビニルエステルがあ
り、その好ましい例には酢酸ビニル、アクリル酸、メタ
クリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル
(これらのエステル基は炭素数1〜6、好ましくは1〜
4、さらに好ましくは1〜2をもつ)、ニトリル(アク
リロニトリル、メタクリロニトリル、エタクリロニトリ
ル等)、塩化ビニル、マレイン酸ジエステル(各エステ
ル基は炭素数1〜8、好ましくは1〜4をもつ)、スチ
レン、メチルスチレン(アルファメチルスチレン、ビニ
ルトルエン等)、アクリラト(C1 〜C8 アルキル)ト
リアルコキシシラン(ガンマーメタクリロキシプロピル
トリメトキシシラン、ガンマーメタクリロキシプロピル
トリエトキシシラン、ガンマーメタクリロキシメチルジ
メトキシシラン等)がある。この1以上のビニルシラン
は、平均して分子当り少なくとも2のアルコキシシラン
基を与えまたケイ素原子当りの等量重量約150〜50
0を与えるように反応混合物中に存在するモノマー反応
体の十分割合をしめるべきである。
【0010】重合は周知のラジカル重合法、典型的には
重合開始剤として有用な多くの周知化合物のいずれかを
用いるラジカル重合法に準じて行ないうる。好ましい開
始剤の例としてはジ−t−ブチルパーオキシド、t−ブ
チルパーオキシピバレート、アゾビス(イソブチロニト
リル)、ベンゾイルパーオキシド、クメンヒドロパーオ
キシド、t−ブチルパーアセテート、イソプロピルパー
カーボネート、ブチルイソプロピルハーオキシカーボネ
ートがある。開始剤は通常存在するモノマー及びコモノ
マー量当り0.1〜10重量%である。形成されるオリ
ゴマーの平均鎖長を制御するために連鎖移動剤を加える
ことが好ましい。メルカプタン(C6 〜C12アルキルメ
ルカプタン等)、メルカプトアルキルトリアルコキシシ
ラン(メルカプトプロピルトリメトキシシラン等)は好
ましい連鎖移動剤である。連鎖移動剤の量はモノマー及
びコモノマー量当り通常0.1〜50重量%、好ましく
は1〜30重量%である。反応は不活性溶媒中で行ない
うるが、溶媒を用いない方が好ましい。反応成分及び連
鎖移動剤の量及び反応条件は反応生成物が容易に流動し
うる程度の低乃至中粘度の液体になるように選ばれる。
【0011】典型的な粘度は0.1〜3000センチス
トークス、好ましくは1〜3000センチストークスで
ある。オリゴマーは25℃、大気圧下で本質的に不揮発
性で、本発明に従ってそれを加えてつくられるポリマー
組成物よりも低い粘度をもつ流動性液体であるような平
均重合度をもつべきである。好ましい粘度は、5〜50
%のオリゴマーを加えると組成物の粘度がスプレーでき
る粘度、即ち約50〜200秒(フォードカップ#4)
に低下するようなものである。
【0012】硬化性ポリマー成分:本発明で上記オリゴ
マーと組合せる硬化性ポリマー成分は加水分解性のアル
コキシシリル基及び/又はアシロキシシリル基をもつポ
リマーからなる。このアルコキシ及びアシロキシ基は通
常それぞれ炭素数1〜6、好ましくは1又は2をもつ。
ポリマー成分はエチレン性不飽和シランの重合で導かれ
る単位だけからなっていても、またこれらの単位とケイ
素を含有しないエチレン性不飽和モノマーから導かれる
単位とからなっていてもよい。
【0013】有用なエチレン性不飽和シランの例として
はエチレン性不飽和トリアルコキシシラン、エチレン性
不飽和モノアルキルビスアルコキシシラン、エチレン性
不飽和ジアルコキシモノアルコキシシラン、エチレン性
不飽和トリスアシロキシシラン、エチレン性不飽和モノ
アルキルビスアシロキシシラン及びエチレン性不飽和ジ
アルキルモノアシロキシシランがある。アルコキシ基は
通常それぞれ炭素数1〜6、好ましくは1〜3をもつ。
アルキル基は所望により炭素数1〜4、好ましくは1又
は2のアルコキシで置換していてもよい。ケイ素原子上
のアルキル置換基は通常炭素数1〜6、好ましくは1又
は2をもつ。アシロキシ基は通常炭素数1〜6、好まし
くは1又は2をもつ。好ましいアルコキシ基の例として
は、メトキシ、エトキシ、2−メトキシエトキシがあ
る。好ましいアシロキシ基の例としてはアセトキシがあ
る。
【0014】エチレン性不飽和結合はたとえばビニル基
やプロペン−2−イルとして、ケイ素原子に直接結合し
ていてもよい。エチレン性不飽和結合は、たとえばアク
リラトアルキル、メタクリラトアルキル、クロトノイロ
キシアルキル又はアレケニル基におけるように、ケイ素
からの側鎖の一部として存在していてもよい。好ましく
はエチレン性不飽和結合は末端に存在する。このような
側鎖は好ましくは合計で10以下の炭素原子をもち、よ
り好ましくはエチレン性基を含め3,4,5及び6の炭
素原子をもつ。前記モノマーの適宜の混合物も用いう
る。
【0015】この種の好ましいモノマーの例としては、
ガンマーアクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ガ
ンマーメタクリロキシプロピルトリメトキシラン、ビニ
ルトリメチキシシラン、ガンマーアクリロキシプロピル
トリエトキシシラン、ガンマーメタクリロキシプロピル
トリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、メチ
ルビニルジメトキシシラン、ジメチルビニルメトキシシ
ラン、メチルビニルジエトキシシラン、ジメチルビニル
エトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキ
シ)シラン、ビニルメチルジアセトキシシラン、ガンマ
ーアクリロキシプロピルトリアセトキシシラン及びメタ
クリロキシプロピルトリアセトキシシランがある。本発
明の硬化性ポリマー成分に加えうるケイ素原子を含有し
ないモノマーの例としては炭素数6以下のカルボン酸の
ビニルエステルがあり、その例としては酢酸ビニル、ア
クリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタク
リル酸エステル、クロトン酸エステル(これらのエステ
ル基は炭素数1〜12、好ましくは1〜4をもつ)、炭
素数6以下のニトリル(アクリロニトリル、メタクリロ
ニトリル、エタクリロニトリル等)、塩化ビニル、マレ
イン酸ジエステル(各エステル基は炭素数1〜8、好ま
しくは1〜4をもつ)、スチレン及びメチルスチレン
(アルファ−メチルスチレン、ビニルトルエン等)があ
る。
【0016】シランモノマー又はシランコモノマーの組
合せは本発明のポリマー成分を製造するために用いるモ
ノマー混合物に存在する重合性モノマーの合計量の少な
くとも約5%であるべきである。重合は周知のラジカル
重合法、典型的には重合開始剤として有用な多くの周知
化合物のいずれかを用いるラジカル重合法に準じて行な
いうる。好ましい開始剤の例としてはジ−t−ブチルパ
ーオキシド、t−ブチルパーオキシピバレート、アゾビ
ス(イソブチロニトリル)、ベンゾイルパーオキシド、
クメンヒドロパーオキシド、t−ブチルパーアセテー
ト、イソプロピルパーカーボネート、ブチルイソプロピ
ルハーオキシカーボネートがある。開始剤は通常存在す
るモノマー及びコモノマー量当り0.1〜10重量%で
ある。
【0017】反応成分の量及び重合条件は生成ポリマー
の平均分子量が約500〜約30,000になるように
選択される。重合生成物は加水分解性アルコキシシリル
基をもつ重合成分であり、このアルコキシシリル基が引
き続いての硬化反応に関与して所望の最終的なフィルム
塗膜又は他の硬化製品を形成する。
【0018】組成物の製造及び硬化:上記のように製造
したオリゴマー成分及び硬化性ポリマー成分を、典型的
には湿分非存在下に十分に混合して合体する。オリゴマ
ー成分は混合物中のオリゴマー及びポリマー成分両者の
合計量の約2〜70重量%、特に5〜50重量%が好ま
しく、これにより混合物の粘度を下げて流動化し、通常
のスプレー装置でスプレーできるようにする。オリゴマ
ー及びポリマー成分の混合物の好ましい粘度は50〜2
00秒(フォードカップ#4)である。他の通常用いら
れる添加成分も所望の機能を付与するために添加しう
る。たとえばフィラー、顔料、可塑剤、抗酸化剤、UV
安定剤、かび止め剤、殺菌剤、界面活性剤、非水性分散
(NAD)ポリマー、流動制御剤が添加成分例としてあ
げられる。
【0019】ポリマー及びオリゴマー成分を含む組成物
は加熱により又は湿気にさらす(周囲条件下でさえ)こ
とによって硬化させうる。それ故、硬化させる前には組
成物を冷却された湿分のない環境下にて製造、保存する
べきである。硬化は硬化触媒組成物の存在下に促進され
る。好ましい硬化触媒の例としてはp−トルエンスルホ
ン酸、n−ブチルリン酸等の有機酸、又はイソフオロン
ジアミン、イミダゾール等の有機塩基があげられる。よ
り好ましい触媒はカルボン酸の金属塩、たとえば、スズ
ナフタリン、スズベンゾエート、スズオクトエート、ス
ズブチレート、ジブチルスズジラウレート、ジブチルス
ズジアセテートである。硬化触媒は存在するポリマー及
びオリゴマー成分の合計量当り0.1〜10重量%が好
ましい。硬化触媒を含有する硬化性組成物は無水条件下
に合体して包装されるそのまま使われる。またはポリマ
ー成分とオリゴマー成分を触媒と共に別々に包装しても
よい。ポリマー成分とオリゴマー成分を一緒に包装する
ことがより好ましい。それはオリゴマー成分がポリマー
成分(及び組成物全体)の粘度を下げるという効果をも
つからである。このようにして、組成物の所望の基材へ
の付与を促進させ、スプレー等の手段で容易に塗布する
ことが可能となる。この組成物は当業界で周知のはけぬ
りや浸漬等によって塗布することもできる。
【0020】
【実施例】次に非制限的実施例を説明する。 例1:コンデンサ、温度計、加熱マングル、攪拌機及び
フラスコの首の一つを保護するゴム隔膜を備えた1リッ
トル丸底フラスコにビニルトリメトキシシラン360.
2g、ジ−t−ブチルパーオキシド1.22gを入れ
た。隔膜を介してフラスコ内の内容物に15分間窒素を
導入した。125℃に連続的加熱しつつ、シリンジポン
プを用いて隔膜から47.8gの3−メルカプトプロピ
ルトリメトキシシランを14.5時間かけて徐々に導入
した。フラスコ内容物を(132℃、1.5mmHg
で)真空処理して攪拌成分を除き、32センチストーク
ス(cs)の粘度をもつ軽黄色シランオリゴマー24
0.5gを得た。13C NMRスペクトル及びゲル透過
クロマトグラフィーにより組成物を同定した。 例2:例1の方法を繰り返し41csの粘度をもつシラ
ンオリゴマー258.5gを得た。
【0021】例3:例1の方法に従って、メチルビニル
ジメトキシシラン321.2gとジ−t−ブチルパーオ
キシド0.73gを、シリンジポンプにより14.4時
間かけて3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン4
7.1gを加えながら107℃でオリゴメリゼーション
反応させた。生成オリゴマーを(139℃、4.5mm
Hgで)真空処理して6.2csの粘度をもつシランオ
リゴマー115.9gを得た。 例4:例1の方法に従って、ビニルトリメトキシシラン
180.8g及びジ−t−ブチルパーオキシド0.67
gを丸底フラスコに入れ、125℃に2時間加熱した。
3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン47.1g
と酢酸ビニル105gをシリンジポンプを用いて14.
5時間かけてフラスコに加えた。生成オリゴマーを(1
38℃、5mmHgで)真空処理して6.2csの粘度
をもつポリマー140.3gを得た。
【0022】例5:例1の方法に従って、ビニルトリメ
トキシシラン180.8gとメチルビニルジメトキシシ
ラン161.3gとジ−t−ブチルパーオキシド0.7
8gを115℃に1.5時間加熱した。シリンジポンプ
により14.5時間かけて3−メルカプトプロピルトリ
メトキシシラン47.1gを加えた。生成オリゴマーを
(142℃、4.5mmHgで)真空処理して14.2
csの粘度をもつシランオリゴマー145.9gを得
た。 例6:例1の方法に従って、メチルビニルジメトキシシ
ラン321.2g、キシレン277.8g及びジ−t−
ブチルパーオキシド0.73gを120℃に加熱した。
シリンジポンプを用いて、3−メルカプトプロピルトリ
メトキシシラン47gを14.5時間かけて導入した。
生成オリゴマーを(137℃、0.6mmHgで)真空
処理して0.5csの粘度をもつオリゴマー118gを
得た。
【0023】例7:例1の方法に従って、ビニルトリメ
トキシシラン111.2g、キシレン90.8g及びジ
−t−ブチルパーオキシド0.41gの混合物を125
℃に加熱した。酢酸ビニル64.6gと3−メルカプト
プロピルトリメトキシシラン29.5gの混合物を1
4.5時間かけてフラスコに加えた。生成オリゴマーを
(138℃、0.6mmHgで)真空処理して0.5c
sの粘度をもつオリゴマー44gを得た。 例8:例1の方法に従って、メチルビニルジメトキシシ
ラン100.6gとキシレン100.2gとジ−t−ブ
チルパーオキシド0.4gの混合物を120℃に加熱し
た。シリンジポンプを用いて、酢酸ビニル64.9gと
メルカプトプロピルトリメトキシシラン29.5gの混
合物を14.5時間かけてフラスコに加えた。生成オリ
ゴマーを(135℃、0.6mmHgで)真空処理して
6.2csの粘度をもつオリゴマー67.3gを得た。
【0024】例9:例1の方法に従って、ビニルトリメ
トキシシラン366.4gとLupersol11(鉱
物スピリット中t−ブチルパーオキシピバレート75
%)の混合物を60℃に加熱しこの温度に2時間保っ
た。シリンジポンプを用いて3−メルカプトプロピルト
リメトキシシラン47.8gを14.5時間かけてフラ
スコに加えた。生成オリゴマーを(135℃、0.2m
mHgで)真空処理して6.2csの粘度をもつオリゴ
マー143.1gを得た。 例10:例9のLupersol11の代わりにLup
ersol546M75(鉱物スピリット中t−ブチル
パーオキシネオデカノエート75%)2.7gを用い1
35℃、0.2mmHgで真空処理して6.2csの粘
度をもつオリゴマー125.0gを得た。
【0025】例11:例1の方法に従って、ビニルトリ
メトキシシラン360.2gとLupersol11
(鉱物スピリット中t−ブチルパーオキシピバレート7
5%)2.7gの混合物を125℃に加熱しその温度に
1時間保持した。シリンジポンプを用いて3−メルカプ
トプロピルトリメトキシシラン47.8gとLuper
sol11の8.2gを25時間かけてフラスコに加え
た。生成オリゴマーを(130℃、1.4mmHgで)
真空処理して32csの粘度をもつオリゴマー287g
を得た。 例12:例1の方法に従って、ビニルトリメトキシシラ
ン360gとジ−t−ブチルパーオキシド2.0gを1
25℃に加熱しその温度に1時間保持した。シリンジポ
ンプを用いて3−メルカプトプロピルトリメトキシシラ
ン47.8gとジ−t−ブチルパーオキシド6.1gの
混合物を25時間かけてフラスコに加えた。生成オリゴ
マーを(145℃、2.2mmHgで)真空処理して4
1csの粘度をもつオリゴマー335.6g(転化率8
2.5%)を得た。
【0026】例13:例1の方法に従って、ビニルトリ
メトキシシラン200gとVazo67(2,2’−ア
ゾビス(2−メチルブタンニトリル))を78℃に加熱
しその温度に1時間保持した。シリンジポンプを用いて
3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン26.5g
とVazo67の18.1gを78℃で48時間かけて
フラスコに加えた。生成オリゴマーを(135℃、0.
1mmHgで)真空処理して14csの粘度をもつオリ
ゴマー154.7g(転化率64.3%)を得た。 例14:例1の方法に従って、ビニルトリメトキシシラ
ン89.0gとLupersol11の1.0gの混合
物を70℃に加熱しその温度に1時間保持した。マルチ
供給シリンジポンプを用いて3−メルカプトプロピルト
リメトキシシラン47.2gとキシレン32gとLup
ersol11の9.5gの混合物を1のシリンジから
加え、同時にメチルメタクリレート60gを第2のシリ
ンジから70℃で16時間かけてフラスコに加えた。生
成コオリゴマーを(134℃、2.5mmHgで)真空
処理して400csの粘度をもつ無色透明のオリゴマー
146.4gを得た。
【0027】例15:例1の方法に従って、ビニルトリ
メトキシシラン89.0gとLupersol11の
1.0gの混合物を70℃に加熱しその温度に30分保
持した。マルチ供給シリンジポンプを用いて3−メルカ
プトプロピルトリメトキシシラン23.6gとキシレン
23gとLupersol11の9.5gの混合物を1
のシリンジから加え、同時にブチルメタクリレート8
5.3gを第2のシリンジから70℃で16時間かけて
フラスコに加えた。生成オリゴマーを(132℃、2.
5mmHgで)真空処理して2700csの粘度をもつ
無色透明のオリゴマー154.5gを得た。 例16:例1の方法に従って、ビニルトリメトキシシラ
ン89.0gとLupersol11の1.3gの混合
物を70℃に加熱しその温度に1時間保持した。マルチ
供給シリンジポンプを用いて、1−ドデカンチオール2
4.3gとキシレン28gとLupersol11の
7.5gの混合物を1のシリンジから加え、同時に酢酸
ビニル51.7gを第2のシリンジから70℃で24時
間かけてフラスコに加えた。生成オリゴマーを(120
℃、1.5mmHgで)真空処理して125csの粘度
をもつオリゴマー108.8gを得た。
【0028】例17:例1の方法に従って、ビニルトリ
メトキシシラン64.3gとLupersol11の
0.5gの混合物を70℃に加熱しその温度に1時間保
持した。マルチ供給シリンジポンプを用いて、3−メル
カプトプロピルトリメトキシシラン16.9gと酢酸ブ
チル55gとLupersol11の8.1gの混合物
を1のシリンジから加え、同時にビニルネオノナノエー
ト(異性体混合物)80.0gを第2のシリンジから7
0℃で24時間かけてフラスコに加えた。生成オリゴマ
ーを(142℃、4.5mmHgで)真空処理して34
0csの粘度をもつオリゴマー107.5gを得た。 例18:例1の方法に従って、ビニルトリメトキシシラ
ン96.3gとLupersol11の0.5gの混合
物を70℃に加熱しその温度に1時間保持した。マルチ
供給シリンジポンプを用いて、3−メルカプトプロピル
トリメトキシシラン25.3gと酢酸ブチル47gとL
upersol11の18.4gの混合物を1のシリン
ジから加え、同時に酢酸ブチル83.3gを第2のシリ
ンジから70℃で24時間かけてフラスコに加えた。生
成オリゴマーを(137℃、0.7mmHgで)真空処
理して370csの粘度をもつオリゴマー173.2g
を得た。
【0029】例19:例1の方法に従って、ビニルトリ
メトキシシラン111.2gとLupersol11の
0.9gの混合物を68℃に加熱しその温度に1時間保
持した。マルチ供給シリンジポンプを用いて、3−メル
カプトプロピルトリメトキシシラン44.2gとLup
ersol11の8.7gの混合物を1のシリンジから
加え、同時にアクリロニトリル39.8gを第2のシリ
ンジから68℃で24時間かけてフラスコに加えた。生
成オリゴマーを(130℃、1.5mmHgで)真空処
理して50csの粘度をもつオリゴマー143.2gを
得た。
【0030】例20:この例は本発明の組成物のポリマ
ー成分として有用なポリマーの製造例である。コンデン
サ、攪拌機及び温度計を備えたフラスコに酢酸ブチル2
18.4gとVM&Pナフサ93.6gとトルエン6
2.4gを加え加熱還流した。窒素下に次の3者を2時
間かけてフラスコに同時に加えた。供給物Iはメチルメ
タクリレート582.4gと酢酸ブチル291.2gと
スチレン364.0gとガンマーメタクリロキシプロピ
ルトリメトキシシラン218.4gを混合してつくっ
た。供給物IIは酢酸ブチル125gとジ−t−ブチルパ
ーオキシド72.8gを混合してつくった。供給物III
は酢酸ブチル124.8gとガンマーメルカプトプロピ
ルトリメトキシシラン72.8gを混合してつくった。
フラスコにこれら供給物を添加し終わったら、追加のパ
ーオキシド(5.85g)を加え、混合物を1.5時間
還流して重合を完結させた。最終の樹脂反応生成物は6
8.6%の固体含量をもちZ+のガードナーホルト粘度
を示した。
【0031】例21:この例はポリマー成分にオリゴマ
ーを加えることにより適切な粘度低下が得られることを
例証するものである。例1〜8でつくったオリゴマーサ
ンプル(20g)を例20でつくったシラン−アクリル
ポリマー100gとブレンドした。生成混合物のガード
ナー−ホルト粘度を測定した。結果を表1に示す。
【0032】
【表1】
【0033】文字で示す粘度はASTMテストD−15
45−63記載のガードナー−ホルト粘度測定法に従っ
たものである。アルファベットの最後に近い文字ほど高
い粘度を示す。表1の結果は本発明のオリゴマー成分と
ポリマー成分の混合物が組成物の粘度を下げ、より流動
化させ、所望の高固体含量を保持しながらより作業性に
優れていることを示している。次の例に示すように、硬
化触媒と溶媒と共に組成物をつくったときも類似の結果
が得られる。
【0034】例22:例20でつくったシラン−アクリ
ル樹脂の92gをトルエン75%/キシレン25%の混
合溶媒10mlに加え、そこで硬化触媒のジブチルスズ
ジラウレート5重量%を加えた。生成混合物の固体含量
は62.1%で、フォードカップ#4粘度は304秒だ
った。例1〜8でつくったオリゴマーのサンプル(1
8.4g)を上記の樹脂−触媒組成物に加え、粘度と固
体含量を測定した。結果を表2に示す。
【0035】
【表2】
【0036】例23:例1〜8でつくったオリゴマーを
例20でつくったシラン−アクリルポリマーとコーティ
ング組成物用に調合した。対照組成物を例2のポリマー
を用い、本発明のオリゴマー成分は用いずにつくった。
これらの組成物の成分と量を表3に示す。
【0037】
【表3】
【0038】各調合物を陰極電着させたエポキシ塗料で
1次塗布した冷ロールスチールのパネル上に塗布し、次
いで140℃で30分間硬化処理した。塗膜の性質を表
4に示す。
【0039】
【表4】
【0040】ゲル含量は140℃での還流アセトンに6
時間さらした後に残っている硬化フィルムの重量であ
る。フィルムの約0.2〜0.3gが基材から除かれス
テンレススチールのメッシュスクリーンにはまり込ん
だ。ゲル含量が大きいほど硬化が完全で望ましい。
フロントページの続き (72)発明者 シウ−チン エイチ スー アメリカ合衆国ニューヨーク州 10520 クロトン−オン−ハドソン バッテン ロ ード 4

Claims (32)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)エチレン性不飽和アルコキシシラ
    ン、エチレン性不飽和アシロキシシラン及びその混合物
    からなる群から選ばれる化合物を少なくともその一部と
    してもつ不飽和モノマーを重合させて得たポリマー成分
    及び(B)ビニルトリアルコキシシラン、ビニルアルキ
    ルジアルコキシシラン及びビニルジアルキルモノアルコ
    キシシランからなる群から選ばれた1以上のシランから
    なるモノマー混合物であって、所望によりビニルエステ
    ル、メタクリレートエステル、アクリレートエステル、
    炭素数6以下のニトリル、塩化ビニル、マレイン酸ジエ
    ステル、スチレン及びメチル置換スチレンからなる群が
    選ばれる1以上のコモノマーを含有するモノマー混合物
    を重合させて得たオリゴマー成分であって、その平均鎖
    長がオリゴマー成分が本質的に非揮発性であって、得ら
    れる組成物の粘度を低下させる範囲で選ばれるオリゴマ
    ー成分とからなる流動性組成物であって、該組成物がそ
    こに硬化触媒を加えることによって該ポリマー成分と該
    オリゴマー成分が反応して硬化したフィルムを形成しう
    るものである流動性組成物。
  2. 【請求項2】 該オリゴマー成分形成用の1以上のシラ
    ンがアルキル基が炭素数1〜6をもちアルコキシ基が炭
    素数1〜6をもつ化合物から選ばれる請求項1記載の組
    成物。
  3. 【請求項3】 該オリゴマー成分形成用の1以上のシラ
    ンがアルキル基が炭素数1〜3をもちアルコキシ基が炭
    素数1〜3をもつ化合物から選ばれる請求項1記載の組
    成物。
  4. 【請求項4】 該オリゴマー成分形成用の1以上のシラ
    ンがビニルトリメトキシシラン、ビニルメチルジメトキ
    シシラン、ビニルジメチルメトキシシラン、ビニルメチ
    ルジエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニ
    ルトリスプロポキシシラン及びビニルトリス(2−メト
    キシエトキシ)シランからなる群から選ばれる請求項1
    記載の組成物。
  5. 【請求項5】 該オリゴマー成分が該1以上のシランと
    アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル(但しこれ
    らのエステル基は炭素数1〜4をもつ)、アクリラト
    (C1 〜C6 アルキル)トリアルコキシシラン及びメタ
    クリラト(C1〜C6 アルキル)トリアルコキシシラン
    からなる群から選ばれる1以上のモノマーからなるモノ
    マー混合物を重合して得られたものである請求項1記載
    の組成物。
  6. 【請求項6】 該オリゴマー成分形成用のモノマー混合
    物が平均で該オリゴマーの分子当り少なくとも2のアル
    コキシシラン基と約150〜500のケイ素原子当りの
    等量重量を与えるに足る割合で該1以上のシランをもつ
    請求項1記載の組成物。
  7. 【請求項7】 該オリゴマー成分が0.2〜3000セ
    ンチストークスの粘度をもつ請求項1記載の組成物。
  8. 【請求項8】 該エチレン性不飽和アルコキシシラン及
    びエチレン性不飽和アシロキシシランがエチレン性不飽
    和トリアルコキシシラン、エチレン性不飽和モノアルキ
    ルビスアルコキシシラン、エチレン性不飽和ジアルコキ
    シモノアルコキシシラン、エチレン性不飽和トリスアシ
    ロキシシラン、エチレン性不飽和モノアルキルビスアシ
    ロキシシラン及びエチレン性不飽和ジアルキルモノアシ
    ロキシシラン(これらにおいてアルキル基は炭素数1〜
    4のアルコキシ基で置換されていてもよい)からなる群
    から選ばれる請求項1記載の組成物。
  9. 【請求項9】 該エチレン性不飽和アルコキシシラン及
    びエチレン性不飽和アシロキシシランがアルコキシ基、
    アルキル基及びアシル基がそれぞれ炭素数1〜6をもつ
    化合物から選ばれる請求項8記載の組成物。
  10. 【請求項10】 該ポリマー成分形成用のモノマーがガ
    ンマーアクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ガン
    マーメタクリロキシプロピルトリメトキシラン、ビニル
    トリメチキシシラン、ガンマーアクリロキシプロピルト
    リエトキシシラン、ガンマーメタクリロキシプロピルト
    リエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、メチル
    ビニルジメトキシシラン、ジメチルビニルメトキシシラ
    ン、メチルビニルジエトキシシラン、ジメチルビニルエ
    トキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)
    シラン、ビニルメチルジアセトキシシラン、ガンマーア
    クリロキシプロピルトリアセトキシシラン及びメタクリ
    ロキシプロピルトリアセトキシシランからなる群から選
    ばれる1以上のエチレン性不飽和モノマーからなる請求
    項1記載の組成物。
  11. 【請求項11】 該ポリマー成分形成用モノマーが、ケ
    イ素原子を含有しない1以上のコモノマーをもつ請求項
    1記載の組成物。
  12. 【請求項12】 ケイ素原子を含有しない1以上のコモ
    ノマーが炭素数6以下のカルボン酸のビニルエステル、
    アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタ
    クリル酸エステル、クロトン酸エステル(これらのエス
    テル基は炭素数1〜12をもつ)、炭素数6以下のニト
    リル、塩化ビニル、マレイン酸ジエステル(各エステル
    基は炭素数1〜8をもつ)、スチレン及びメチルスチレ
    ンからなる群から選ばれる請求項11記載の組成物。
  13. 【請求項13】 ケイ素原子を含有しない1以上のコモ
    ノマーが酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、メチルアク
    リレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレー
    ト、ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレ
    ート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、
    プロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート、2−
    エチルヘキシルメタクリレート、デシルメタクリレート
    及びラウリルアクリレートからなる群から選ばれる請求
    項12記載の組成物。
  14. 【請求項14】 該オリゴマー成分が組成物中のオリゴ
    マー成分及びポリマー成分の全重量当り約2〜約70%
    存在する請求項1記載の組成物。
  15. 【請求項15】 該オリゴマー成分が組成物中のオリゴ
    マー成分とポリマー成分の全重量当り約5〜約50%存
    在する請求項1記載の組成物。
  16. 【請求項16】 該組成物の粘度が50〜200秒(フ
    ォードカップ#4)である請求項1記載の組成物。
  17. 【請求項17】(A)エチレン性不飽和アルコキシシラ
    ン、エチレン性不飽和アシロキシシラン及びその混合物
    からなる群から選ばれる化合物を少なくともその一部と
    してもつ不飽和モノマー類を重合させて得たポリマー成
    分及び(B)ビニルトリアルコキシシラン、ビニルアル
    キルジアルコキシシラン及びビニルジアルキルモノアル
    コキシシランからなる群から選ばれた1以上のシランか
    らなるモノマー混合物であって、所望によりビニルエス
    テル、メタクリレートエステル、アクリレートエステ
    ル、炭素数6以下のニトリル、塩化ビニル、マレイン酸
    ジエステル、スチレン及びメチル置換スチレンからなる
    群が選ばれる1以上のコモノマーを含有するモノマー混
    合物を重合させて得たオリゴマー成分であって、その平
    均鎖長がオリゴマー成分が本質的に非揮発性であって、
    得られる組成物の粘度を低下させる範囲で選ばれるオリ
    ゴマー成分及び(C)硬化触媒からなる混合物を基材上
    に付与し次いで該混合物を硬化させることを特徴とする
    フィルムの製造方法。
  18. 【請求項18】 該オリゴマー成分形成用の1以上のシ
    ランがアルキル基が炭素数1〜6をもちアルコキシ基が
    炭素数1〜6をもつ化合物から選ばれる請求項17記載
    の方法。
  19. 【請求項19】 該オリゴマー成分形成用の1以上のシ
    ランがアルキル基が炭素数1〜3をもちアルコキシ基が
    炭素数1〜3をもつ化合物から選ばれる請求項17記載
    の方法。
  20. 【請求項20】 該オリゴマー成分形成用の1以上のシ
    ランがビニルトリメトキシシラン、ビニルメチルジメト
    キシシラン、ビニルジメチルメトキシシラン、ビニルメ
    チルジエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビ
    ニルトリスプロポキシシラン及びビニルトリス(2−メ
    トキシエトキシ)シランからなる群から選ばれる請求項
    17記載の方法。
  21. 【請求項21】 該オリゴマー成分形成用の1以上のシ
    ランとアクリル酸エステル、メタクリル酸エステル(但
    しこれらのエステル基は炭素数1〜4をもつ)、アクリ
    ラト(C1 〜C6 アルキル)トリアルコキシシラン及び
    メタクリラト(C1 〜C6 アルキル)トリアルコキシシ
    ランからなる群から選ばれる1以上のモノマーからなる
    モノマー混合物を重合して得られたものである請求項1
    7記載の方法。
  22. 【請求項22】 該オリゴマー成分形成用のモノマー混
    合物が平均で該オリゴマーの分子当り少なくとも2のア
    ルコキシシラン基と約150〜500のケイ素原子当り
    の等量重量を与えるに足る割合で該1以上のシランをも
    つ請求項17記載の方法。
  23. 【請求項23】 該オリゴマー成分が0.2〜3000
    センチストークスの粘度をもつ請求項17記載の方法。
  24. 【請求項24】 該エチレン性不飽和アルコキシシラン
    及びエチレン性不飽和アシロキシシランがエチレン性不
    飽和トリアルコキシシラン、エチレン性不飽和モノアル
    キルビスアルコキシシラン、エチレン性不飽和ジアルコ
    キシモノアルコキシシラン、エチレン性不飽和トリスア
    シロキシシラン、エチレン性不飽和モノアルキルビスア
    シロキシシラン及びエチレン性不飽和ジアルキルモノア
    シロキシシラン(これらにおいてアルキル基は炭素数1
    〜4のアルコキシ基で置換されていてもよい)からなる
    群から選ばれる請求項17記載の方法。
  25. 【請求項25】 該エチレン性不飽和アルコキシシラン
    及びエチレン性不飽和アシロキシシランがアルコキシ
    基、アルキル基及びアシル基がそれぞれ炭素数1〜6を
    もつ化合物から選ばれる請求項24記載の方法。
  26. 【請求項26】 該ポリマー成分形成用のモノマーがガ
    ンマーアクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ガン
    マーメタクリロキシプロピルトリメトキシラン、ビニル
    トリメチキシシラン、ガンマーアクリロキシプロピルト
    リエトキシシラン、ガンマーメタクリロキシプロピルト
    リエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、メチル
    ビニルジメトキシシラン、ジメチルビニルメトキシシラ
    ン、メチルビニルジエトキシシラン、ジメチルビニルエ
    トキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)
    シラン、ビニルメチルジアセトキシシラン、ガンマーア
    クリロキシプロピルトリアセトキシシラン及びメタクリ
    ロキシプロピルトリアセトキシシランからなる群から選
    ばれる1以上のエチレン性不飽和モノマーからなる請求
    項17記載の方法。
  27. 【請求項27】 該ポリマー成分形成用のモノマーがケ
    イ素原子を含有しない1以上のコモノマーをもつ請求項
    17記載の方法。
  28. 【請求項28】 ケイ素原子を含有しない1以上のコモ
    ノマーが炭素数6以下のカルボン酸のビニルエステル、
    アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタ
    クリル酸エステル、クロトン酸エステル(これらのエス
    テル基は炭素数1〜12をもつ)、炭素数6以下のニト
    リル、塩化ビニル、マレイン酸ジエステル(各エステル
    基は炭素数1〜8をもつ)、スチレン及びメチルスチレ
    ンからなる群から選ばれる請求項27記載の方法。
  29. 【請求項29】 ケイ素原子を含有しない1以上のコモ
    ノマーが酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、メチルアク
    リレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレー
    ト、ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレ
    ート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、
    プロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート、2−
    エチルヘキシルメタクリレート、デシルメタクリレート
    及びラウリルアクリレートからなる群から選ばれる請求
    項28記載の方法。
  30. 【請求項30】 該オリゴマー成分が組成物中のオリゴ
    マー成分及びポリマー成分の全重量当り約2〜約70%
    存在する請求項17記載の方法。
  31. 【請求項31】 該オリゴマー成分が組成物中のオリゴ
    マー成分とポリマー成分の全重量当り約5〜約50%存
    在する請求項17記載の方法。
  32. 【請求項32】 該組成物の粘度が50〜200秒(フ
    ォードカップ#4)である請求項17記載の方法。
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