JPS6274922A - 硬化性組成物 - Google Patents

硬化性組成物

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JPS6274922A
JPS6274922A JP61229465A JP22946586A JPS6274922A JP S6274922 A JPS6274922 A JP S6274922A JP 61229465 A JP61229465 A JP 61229465A JP 22946586 A JP22946586 A JP 22946586A JP S6274922 A JPS6274922 A JP S6274922A
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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】 (発明の背景) 本発明は空気酸化性(air−oxidizable)
IJおよびエポキシ基の両者を含有する非ゲル状樹脂と
工ポキン反応性基および加水分解性基に結合したシリコ
ン原子の両者を有する化合物とに基づく硬化性組成物、
特に被覆組成物に関する。
ポリエポキシドを例えばアミン類、例えばポリアミンと
反応させて硬化組成物を得ることは知られている。空気
酸化性基を含む樹脂のそのような空気酸化性基を通して
の硬化はアミンの存在によって典型的には抑制される。
さらに、実質的に空気酸化硬化メカニズムによってのみ
硬化する樹脂は最終的には優れた性能を有するフィルム
を提供するが、硬化が極めて低速であり、そのような樹
脂を用いて被膜を形成する場合、特に樹脂の硬化を促進
するために高温を使用できない場合に取り扱いが困難で
ある。本発明の目的は酸化硬化メカニズムとエポキシ反
応性基/エポキシ硬化メカニズムの両者を有利に用い、
比較的低温好ましくは、周囲温度で硬化し得る硬化性組
成物を提供する。
得られた被膜は硬化直後の([早期性能(earlyp
−、−1oerty)Jと呼ばれる)硬化直後の性能と
(「最終性能Cultimate property)
Jと呼ばれる)実質上完了した硬化後の性能の優れた組
み合わせを有する。
換言すれば、本発明の目的は比較的早急に硬化して、「
早期性能」の組み合わせの優れたフィルムを提供し、フ
ィルムの性能の低下が生じないフィルムを有するものを
提供し、また最終的に「最終性能」の優れた組み合わせ
を有するフィルムにまで硬化する組成物を提供する。本
発明の別の目的をさらに後述する。
(発明の要旨) 本発明は(1)少なくとも1つの空気酸化性基と少なく
とも1つのエポキシ基を有する樹脂と(2)1分子中に
少なくとも1つのエポキシ反応性基と加水分解性基(Y
)に直接結合した少なくとも1つのシリコン原子を有す
る化合物とを含有する硬化性組成物に関する。好ましい
態様においては、成分(2)は分子中に加水分解性基(
Y)に直接結合した少なくとも1つのシリコン原子を有
するアミンである。
本発明はまた(1)少なくとも1つの空気酸化性基と少
なくとも1つのエポキシ基を有する樹脂を含有する第1
パツクと(2)少なくとも1つのエポキシ反応性基と加
水分解性基(Y)に直接結合した少なくとも1つのシリ
コン原子を有する化合物を含有する第2のパックとから
なるツーバック組成物に関する。第2パツクの化合物は
アミンであるのが好ましい。
(好ましい実施態様の詳細な記載) 本発明の硬化性組成物は少なくとも1つの空気酸化性基
と少なくとも1つのエポキシ基を有する樹脂、好ましく
は非ゲル状樹脂を含有する。本明細書中において「非ケ
ル状(ungelled)Jとは樹脂が25℃において
液状であるか、または25℃において適当な溶媒の存在
下に溶液化し得ることを意味する。上記樹脂は空気酸化
性基とエポキシ基(1,2−エポキシ基)を有する如何
なる樹脂であってもよい。樹脂はビニル付力旧封脂、ポ
リエステル樹脂、アミド含a樹脂、ウレタン樹脂、ポリ
エポキシド樹脂、アミノプラスト樹脂、フェノプラスト
樹脂、ポリエステル樹脂、またはそれらの混合物であっ
てもよい。空気酸化性基はそのような樹脂に公知の方法
、例えば脂肪酸、脂肪アルコール、アリルアルコール、
乾性もしくは半乾性油を使用することにより樹脂中に導
入してもよい。エポキシ基も公知の方法、例えばエポキ
シ官能性モノマー、エポキシ化乾性もしくは半乾性油お
よびエポキシ化ポリブタジェンポリマーまたはコポリマ
ーを用いることにより樹脂中に導入してもよい。
本発明の好ましい態様においては、少なくとら1つの空
気酸化性基と少なくとも1つのエポキシ基を有する非ゲ
ル状樹脂はビニル付加樹脂である。
特に好ましいビニル付加樹脂は風乾(すなわち、酸化性
硬化(oxidative cure)の使用)ビニル
重合樹脂、例えば脂肪酸、乾性油、半乾性油またはそれ
らの混合物を用いて変性されたアクリル樹脂である。例
えば、そのような空気酸化性基を有するアクリル樹脂は
先ずエポキシ基を有するエチレン系不飽和モノマーと1
またはそれ以上の他のモノマーとの共重合により調製し
てもよい。エポキシ基を有するモノマーの代表的な例と
してはグリシジルアクリレートまたはグリンノルメタク
リレートが挙げられる。他の共重合性モノマーの代表的
な例としてはビニルモノマー類、例えばビニルアセテー
ト、イソプロピルアセテート、塩化ビニルおよびジメチ
ルマレエート;ビニル芳香族モノマー類、例えばスチレ
ン、α−メチルスチレンおよびビニルトルエン;アクリ
ルモノマー類、例えばアクリルおよびメタクリル酸、も
しくはそれらの誘導体、例えばチメル(メタ)アクリレ
ート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)
アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、ブ
チル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリ
レート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n
−ヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メ
タ)アクリレート、3,3.5−トリメチルシクロヘキ
シル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレー
ト、イソデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ
)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、フ
ェニル(メタ)アクリレートおよびイソボルニル(メタ
)アクリレート;アクリル酸またはメタクリル酸のアミ
ドもしくはアルコキシアルキルアミド、例えばアクリル
アミド、メタクリルアミド、およびN−ブトキンメタク
リルアミド:等が例示される。本明細書中において「(
メタ)アクリレート」は各々アクリレート化合物とメタ
クリレート化合物の両者を示すものと理解される。
共重合は公知の遊離ラジカルビニル付加重合条件下で実
施される。共重合に使用されるモノマーの量および選択
は、例えば得られた樹脂の所望の用途により大きく変化
させてもよい。しかしながら、典型的にはエポキシ基含
有共重合性モノマーの量は約15〜約99重量%(共重
合に使用される総モノマー重量に基づいて)である。
共重合した後、得られたエポキシ基を含有するビニル付
加共重合体を少なくとら1つの空気酸化性基を有する適
当な化合物、例えば風乾脂肪酸、乾性油、半乾性油また
はそれらの混合物と反応してもよい。例えば、代表的に
は、エポキシ基を有するビニル付加共重合体を風乾脂肪
酸と反応して酸のカルボキシル基によりエステルを形成
してもよい。この使用例に使用され得る風乾脂肪酸の代
表的な例としては脱水ヒマシ油、アマニ油、大豆油、キ
リ油、タル油等から得られるものが挙げられる。典型的
には、エポキシ基含有共重合体と脂肪酸はエポキシ基の
モル数対カルボキシル基のモル数の比で1.0:0.9
5〜1.0:0.1 o、好ましくは1.0:0.85
〜1.0:0.30の範囲になるような量で使用される
。エポキシ基含有共重合体と風乾脂肪酸との反応は有機
溶媒、例えばメチルアミルケトン、キシレン、ブチルア
セテートおよびトルエンの存在下に、約60〜約200
°C1好ましくは約100〜約200℃の温度範囲で実
施してもよい。
少なくとも1つの空気乾燥性基と少なくとも1つのエポ
キシ基を有するビニル付加樹脂の調製のための前記方法
は1つの特に好ましい方法を示したものであり、本発明
の組成物に好適な風乾樹脂は別の方法により調製しても
よい。例えば、エポキシ基を有するエチレン系不飽和モ
ノマーを風乾脂肪酸とエポキシ基を通して「予備反応」
して化合物を得、これを他のビニル化合物、例えば上記
ビニルモノマーもしくはアクリルモノマーと共重合して
もよい。さらに、好適な風乾ビニル重合樹脂の例として
はアクリル樹脂を有機ポリイソシアネート、例えばフェ
ニルイソシアネート、シクロヘキシルイソシアネート、
【−ブチルイソシアネートおよびn−ブチルイソシアネ
ートと反応してさらに変性したものが挙げられる(この
ような樹脂は米国特許第4,482,691号に記載さ
れており、その記載をここに導入する)。
本明細書の記載および手法は既に公知であり、種々の技
術が酸化性硬化性基およびエポキシ基の両者を含む樹脂
の調製に用いられると理解される。
従って、本発明の範囲は少なくとも1つの空気酸化性基
と少なくとも1つのエポキシ基を有する適当な樹脂を用
い、これを分子中に少なくとも1つのエポキシ反応性基
と加水分解性基(Y)に直接結合している少なくとも1
つのンリコン原子との両者を有する化合物と組み合わせ
て調製される硬化組成物を包含すると理解される。
Siに直接結合した加水分解性基Yとして表わされる基
の例としては次式: (式中、R1はC+ ” C3アルキル基を示し、R′
は各々独立にHらしくはC1〜C4アルキル基を示し、
R3およびR4は各々独立にH%01〜C4アルキル基
もしくは08〜C8アリール基を示し、R5は04〜C
7アルキレン基を示す) で表わされる基、および1.2−もしくは1.3−グリ
コールのモノヒドロキンおよび/または環状の02〜C
3残基を包含する。
メトキシ、エトキシおよびアセトキシが好適な加水分解
性F&Yである。
少なくとも1つのエポキシ反応性基と加水分解性基に直
接結合した少なくとも一つのシリコン原子を有する化合
物の種々の種類が(成分2として)本発明の硬化性組成
物に使用される。少なくとも1つのエポキシ反応性基と
加水分解性基に直接結合した少なくとも一つのシリコン
原子を有する化合物に関して以下に(a)〜(d)に記
載するものは使用し得る化合物の単なる例示に過ぎない
と理解されるべきである。少なくとも1つのエポキシ反
応性基と加水分解性基に直接結合した少なくとも1つの
シリコン原子を有する化合物としてアミンが好適に用い
られる。本発明の組成物を周囲(ambient)温度
で大気条件下に短期間に硬化することが望ましい場合に
は、上記アミンが少なくとも1つのアミノ水素原子を有
するのが好ましい。
(a)本発明の組成物に好適な化合物(成分2)は単一
化合物、例えばγ−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
−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイド
プロピルトリエトキシンラン、γ−アミノプロピルトリ
メトキシンラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラ
ン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメ
トキシシラン、β−アミノエチルトリエトキシシラン、
γ−アミノプロピルメチルジェトキシシラン、γ−アミ
ノプロピルエチルジェトキシシラン、γ−アミノプロピ
ルフェニルジエトキシシラン、δ−アミノブチルトリエ
トキシシラン、δ−アミノブチルエチルジェトキシシラ
ンおよび(CH30)+Si(CI−1t)3Sll 
 (CI−L)t  NH(CHt)3−S i(OC
R3)3が挙げられる。
(b)本発明の組成物に用いられる化合物の例としては
アミノ官能性シリコン含有化合物とアミン反応性(メタ
)アクリル含有化合物の反応生成物を包含する。好適な
アミノ官能性シリコン含有化合物の例としてはγ−アミ
ノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルト
リエトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノ
プロピルトリメトキシノラン、β−アミノエチルトリエ
トキシシラノ、γ−アミツブ(7ピルメチルノエトキン
シラン、γ−アミノプロビルエチルジエトキシシラン、
γ−アミノプロピルフェニルジエトキシシラン、δ−ア
ミノブチルトリエトキシシランおよびδ−アミノブチル
エチルジェトキシシランが挙げられる。好適なアミン反
応性(メタ)アクリル含有化合物の例としてはヒドロカ
ーホンポリオールポリ(メタ)アクリレート、飽和ポリ
エステルポリオールポリ(メタ)アクリレート、アルキ
ドポリオールポリ(メタ)アクリレート、ウレタンポリ
オールポリ(メタ)アクリレート、ポリウレタンポリオ
ールポリ(メタ)アクリレート、ポリアミドポリオール
ポリ(メタ)アクリレート、エーテルポリオールポリ(
メタ)アクリレート、ポリエーテルポリオールポリ(メ
タ)アクリレートおよびそれらの混−合物が挙げられる
。典型的には前記アミノ官能性シリコン含有化合物とア
ミン反応性(メタ)アクリル含有化合物は単に両者を室
温で、まl二は少し昇温下(例えば約100°C以下の
温度)で、混合することにより容易に反応する。アミン
基と(メタ)アクリリル基との反応はしばしばマイケル
付加(Michaeladdition)と呼ばれる。
アミノ官能性シリコン含有化合物とアミン反応性(メタ
)アクリリル含有化合物(例えば上記ポリ(メタ)アク
リレート類)との反応生成物の別の例示は例えば米国特
許第4,429,082号に見られる(この記載をここ
に挿入する)。便宜上、「(メタ)アクリリル」および
「ポリ(メタ)アクリレート」は本明細書中においては
アクリリルおよびメタクリラド基およびポリアクレート
およびポリメタクリレートのいずれかまたは両者を示す
(c)本発明の組成物に用いられる化合物(成分2)に
はアミノ官能性シリコン含有化合物と少なくとも1つの
エポキシ基を有する化合物との反応生成物を包含する。
好適なアミノ官能性シリコン含有化合物は前記(b)に
記載したものが用いられる。
好適な少なくとも1つのエポキシ基を有する化合物の例
としてはポリフェノールまたはそれらの水素化誘導体の
ポリグリシツルエーテル、例えばビスフェノールAのポ
リグリシジルエーテル、水素化ビスフェノールAのジグ
リシジルエーテル、EPON828およびEPON  
l 001(シzル・ケミカル社製)・ブチレンオキシ
ド:γ−グリンドキシプロピルトリメトキシシランおよ
びβ−(3,4−エポキシンクロヘキンル)エチルトリ
メトキシシラン:単核(mononuc tear)の
多価フェノールのポリグリシジルエーテル、例えばレゾ
ルシノール、ピロガロール、ヒドロキノンおよびピロカ
テコールのポリグリシジルエーテル:多価アルコールの
ポリグリシジルエーテル、例えばエビクロロヒドリンま
たはジクロロヒドリンと脂肪族および環状脂肪族アルコ
ール(例えばエチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール
、トリプロピレングリコール、プロパンジオール、ブタ
ンジオール、ベンタンジオール、グリセロール、1.2
.6−ヘキサントリオール、ペンタエリスリトールおよ
び2.2−ビス(4−ビトロキシシクロヘキシル)プロ
パン)との反応生成物が挙げられる。エボキン樹脂の別
の例としてはヘンリー・リー(HenryLee)とク
リス・ネビル(Kris Neville)らによるハ
ンドブック・オブ・エポキシ・レノンズ(Handbo
ok  of  Epoxy  ReSins)、  
1967 年、マクグローヒルブック社に開示されてい
るものが挙げられる。
(d)本発明の組成物に用いられる化合物(成分(2)
)としてはさらにアミノ官能性シリコン含有化合物;少
なくとも1つのエポキシ基を有する化合物;および 式 RSi(OR6)3を有する化合物し式中、Rは独
立してOR″、水素、Si−C結合を介して結合したC
、−C10基であって、要すれば第1級アミノ基、第2
級アミノ基、第3級アミノ基、ポリアミノ基、メルカプ
ト基、メタクリラド基、アクリラド基、尿素J&、環状
尿素基、ウレタン基、1.2−エポキシ基、エステル基
、エーテル基、チオエーテル基、アミド基、イミダゾリ
ニル基、シアノ基、アリル基、ビニル基、−9i(OR
6)、!お上び/またはハロ堰、またはOR7基[式中
、I?’は炭素数少なくとも4のアルキル、アリール、
アルキルアリール、アリールアルキル、アリールアキル
アルギル、またはアルキルオキシアルキルを示し、R8
は独立してC,−C3アルキル1工)/、壬子 ] を有するオルガノシリコン含有物質の反応生成物を包含
する。上記Rの定義中において、Cl−Cl0(Siに
Si−C結合を介して結合)は飽和、または芳香族およ
び/またはエチレン系不飽和を含むと解する。好適なア
ミノ官能性シリコン含有化合物の例は上記(b)に記載
され、少なくとも1つのエポキシ基を含有する化合物の
上記(c)に記載されている。
好適なオルガノンラン含有物質の例としては特に限定的
ではないが以下の(1)〜(1v)が挙げられる。
(i)適当な有機ケイ素含有物質は随きにオルガノシリ
ケート(これらの部分加水分解生成物を含む)、例えば
次式((r): %式%) (式中、R8はメチル基、エチル基もしくはプロピル基
を示し、従ってOR’は低級アルコキシ成分を示し、R
7は少なくとも4gの炭素原子を含むアルキル基、アリ
ール基、アルキルアリール基、アリールアルキル基、ア
リールオキシアルキル基またはアルキルオキシアルキル
基を示し、X は0〜2の数、好ましくは0またはl、
就中、0を示す) で表わされるオルガノシリケート等を含んでいてもよい
。有用なオルガノシリケートにはテトラメトキシシラン
、テトラエトキシシラン、テトラ−n−プロポキシシラ
ン、メトキシトリエトキシシラン、ノメトキシジエトキ
シシラン、トリメトキシ−n−プロポキシシラン、ビス
(2−エチルヘキソキン)ジェトキシシラン等が含まれ
、オルガノシリケートの混合物を使用してもよい。
本発明に使用してもよい前記のオルガノシリケート以外
のオルガノシリケートにはテトラアセトキシシラン、ジ
ェトキシジアセトキシシラン、および次式: て表される化合物か含まれる。
前述のように、オルガノシリケートの部分加水分解生成
物は有機ケイ素含有物質として使用することができる。
加水分解されたオルガノシリケートはウレタンポリマー
中の分子あたりの反応性基を増加させる。さらに、加水
分解されたオルガノシリケートは本発明の組成物の揮発
性を低下さ仕るのに役立つ。
部分加水分解生成物を、例えば前記の式(1)できる表
わされるオルガノンリケードから調製する場合、水の使
用量を調節する。典型的には、水のモル数に対するオル
ガノシリケートのモル数の比を1 +0.75〜1:0
.4  にすることによって加水分解生成物を調製する
。オルガノンリケードを使用する好ましい加水分解生成
物を調製する場合の水の使用量を決定するのに有用な指
針は後述の式(IV)を使用することによって得ること
ができる。
さらに、部分加水分解生成物は、該生成物tgあたり残
余の易加水分解性Jミを典型的には5.0ミリ当量以上
、通常は8.0ミリ当量以上含む。
易加水分解性成分のほかに1もしくはそれ以上のケイ素
原子に結合した高位のアルコキシ、アリールオキシ、ア
リールアルキルオキシ、アルキルアリールオキソ、アル
キルオキシアルキルオキシおよび/またはアリールオキ
シアルキルオキシ成分を有するオルガノシリケートおよ
び/またはその部分加水分解生成物を本発明の組成物の
調製に使用するのがしばしば望ましい。「高位のアルコ
キシ」という用語は少なくとも4pIの炭素原子を有す
るアルコキシ基、例えば5ec−ブトキシ基、n−ペン
トキノ括、イソペントキン基、ネオペントキシ基、ヘキ
ソキシ基、ツノキシ基、イソデシルオキシ基等を意味す
る。アリールオキシ、アリールアルキルオキシ、アルキ
ルアリールオキシ、アルキルオキシアルキルオキシおよ
び/またはアリールオキシアルキルオキシ成分にはフェ
ノキシ、ヘンノルオキシ、フェニルエトキシ、トリルオ
キシ、キンリルオキン、4−エチルフェノキシ、フェノ
キノエトキシ、2−ブトキシエトキシ等が含まれる。
(ii)適当な有機ケイ素含有物質には非官能性オルガ
ノシラン(これらの部分加水分解生成物を含む)が含ま
れる。ここで使用される非官能性オルガノシランは次式
(■): Rm’ Sl−X4−m (II) (式中、R8は水素原子、アルキル、ビニル、アリール
、アルキルアリール、アリールアルキルまたはアリール
オキシアルキルを示し、XはOHO II       I  II −OR’ 、  −0−CR2,N −C−R2または
1.2−もしくは1.3−グリコールのモノヒトロキン
ルおよび/または環状02〜C3残基を示し、R1は0
1〜C3アルキル、好ましくはC,−C2アルギル、就
中メチルを示し、R2はHまたは01〜C4アルキル基
を示し、R3およびR4は独立に1−1、C7〜C4ア
ルキル、またはC6〜C,アリールを示し、R5は04
〜C7アルキレンを示し、mは1〜2の数、好ましくは
lを示す) で表わされる物質を意味する。本明細書で用いる「非官
能性(nonfunct 1onal)オルガノシラン
」という用語は、前記の式(II)で表わされる化合物
(および/またはこれらの部分加水分解生成物)を以下
の式(III)で表わされる官能性オルガノシラン(お
よび/またはこれらの部分加水分解生成物)と区別する
ために便宜的に使用するものである。従って、式(1’
l)においてXで定義される成分は水および/またはア
ルコールとの反応によって容易に置き換えられるので必
然的に反応性の高いらのであるか、この用語はここでは
以下の「官能性をオルガノンラン」の定義に関して使用
するように「官能性Jとしては定義されない。
非官能性オルガノシランの部分加水分解生成物は前述の
オルガノシリケートの部分加水分解生成物の調製法と同
様にして調製することができる。
非官能性オルガノシランの部分加水分解生成物の調製に
おいては、使用する水の量を調節する。典型的には、水
のモル数に対する非官能性オルガノシランのモル数の比
をI:0.75〜I:0.4として加水分解生成物を調
製する。非官能性オルガノシランから好ましい部分加水
分解生成物を調製する場合の水の使用量を決める有用な
指針は以下の式(IV)から得ることができる。部分加
水分解生成物は典型的には残余の加水分解性基を該加水
分解生成物1gあたり5.0ミリ当量以上、通常は8.
0ミリ当量以上含む。
典型的には、有機ケイ素含有物質として非官能性オルガ
ノシラン(および/またはこれらの部分加水分解生成物
)を使用する場合には、前記の式(n)においてXが−
OR’を示す単官能性オルガノシランを使用する。
前記の式(n)で表わされる非官能性オルガノシランに
はメチルトリメトキシシラン[例えばユニオン・カーバ
イド社(Llnion Carbide Corp、 
)の市販品A−1633、ジメチルジメトキシシラノ、
メチルトリエトキシシラン、ジメチルジェトキシシラン
、ジメトキシジフェニルシラン、ジメトキシメチルフェ
ニルシラン、ジェトキシジプロピルシラン、ノメトキシ
ジプロビルシラン等が含まれる。さらに別の非官能性オ
ルガノシランとしてはアミルトリエトキシシランおよび
トリエトキンシランが例示される。トリメチルメトキシ
シラン、トリメチルエトキシシランおよびエトキシトリ
プロピルンランのような化合物は所望により、変性の目
的のために制限された制御量で使用してらよい。
非官能性オルガノ7ラン(および/またはこれらの部分
加水分解生成物)は、本発明の非官能性オルガノシラン
(および/またはこれらの部分加水分解生成物)を含む
組成物から調製される硬化フィルムの耐水性、強靭性お
よび歪抵抗に寄与する。
所望により、先に定義したような高位のアルコキシ、ア
リールオキシ、アルキルアリールオキシ、アリールアル
キルオキン、アルキルオキシアルキルオキシ、および/
またはアリールオキシアルキルオキシ成分を含む非官能
性オルガノシラン(および/またはこれらの部分加水分
解生成物)を有機ケイ素含有物質として使用してもよい
。このような成分を含む有機ケイ素含有物質は、例えば
メチルトリメトキシシラン(および/またはこれらの部
分加水分解生成物)のような非官能性オルガノシランを
適当な一価アルコール性物質もしくは−価フェノール性
物質と反応させ、高位のアルコキシ、アリールオキシ、
アルキルアリールオキシ、アリールアルキルオキン、ア
ルキルオキシアルキルオキシ、および/またはアリール
オキシアルキルオキシ成分を該非官能性オルガノシラン
に供与さけることによって、調製してもよい。このよう
なオルガノシランにはペントキシノメトキシメヂルンラ
ン、イソペントキシジメトキシメヂルシラン、2−エチ
ルヘキソキシジメトキンジメチルシラン、2−ブトキシ
エトキシジメトキシメチルノラン、ジイソデシルオキシ
メトキシメヂルシラン、フェノキシジメトキシフェニル
シラン、トリル才キジメトキシメチルシラン、フェニル
エチルオキノジメトキシメヂルシラン等が含まれる。し
かしながら、本発明の組成物を高位のアルコキシ、アリ
ールオキシ、アリールアルキルオキシ、アルキルアリー
ルオキシ、アルキルオキシアルキルオキシ、および/ま
たはアリールオキシアルキルオキシ成分を含む非官能性
オルガノシラン(および/または部分加水分解非官能性
オルガノシラン)から調製する場合、組成物に有機ケイ
素含有物質からの易加水分解性基(Y)を残余量含有さ
せる。さらに、本発明の組成物中におけるOR7型の基
の存在は、ある種の用途にとっては望ましい硬化速変の
低下に寄与する。
(iii)適当な何機ケイ素含有物質には官能性オルガ
ノシラン(これらの部分加水分解生成物を含む)が含ま
れる。ここで使用する「官能性オルガノシラン」には次
式([) %式% 1式中、Gは炭素原子数2〜IOのオルガノ基を示し、
Xは O!]O ii      l  1 −OR’、  −〇−C−R’、−N−C−R’または
1.2−もしくは1.3−グリコールのモノヒドロキシ
および/または環状C,〜C3残基を示しく式中R1は
C8〜C,アルキル、好ましくは01〜C,アルキル就
中、メチルを示し、R2は独立して■]もしくはC9〜
C4アルキルを示し、R3およびR4は独立してH,C
,〜C4アルキルもしくC,〜C8アリールを示し、R
5はC3〜C7アルキレンを示す)、Fはアミン、ポリ
アミノ、1.2−エポキシ、メルカプト、シアノ、アリ
ル、ビニル、ウレタン、ハロ、イソンアナート、ウレイ
ド、イミダゾリニル、アクリレート、メタクリレートま
たは一9iX3(式中、Xは前記と同意義)を示す。
で表わされる物質が含まれる。
本明細書で使用する非官能性オルガノシランと官能性オ
ルガノシランとの相違に関する議論によれば、上記のF
で定義される基は[官能性オルガノシラン]という用語
によって包含される「官能性」基である。官能性オルガ
ノシランにはγ−アミノプロピルトリメトキシシラン、
γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、β−アミノエ
エチトリメトキシラン、β−アミノエチルトリエトキシ
ノラン、N−β−アミノエチルアミノプロピルトリメト
キンシラン、γ−イソシアナトプロピルトリエトキシシ
ラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエ[・キ
シシラン、アリルトリメトキシシラン、メルカプトプロ
ピルトリメトキシシラン、メルカブトエチルトリメトキ
ンシラン、メルカブトプロピルトリエトキノノラン、グ
リントキシブロビルトリメトキンノラン、グリシドキシ
プロピルトリエトキシンラン、=1.5−エボキシシク
ロヘキンルエチルトリメトキシンラン、ウレイドプロピ
ルトリメトキシシラン、ウレイドプロピルトリエトキシ
シラン、クロロプロピルトリメトキンシラン、クロロプ
ロピルトリメトキンシランおよび次式: で表される化合物等が含まれる。
(iV)(i)オルガノシリケート(および/またはこ
れらの部分加水分解生成物)、および/または(ii)
非官能性オルガノシラン(および/またはこれらの部分
加水分解生成物)、および/または(iii)官能性オ
ルガノシラン(および/またはこれらの部分加水分解生
成物)の混合物および/または部分加水分解混合物を有
機ケイ素含有物質として使用してもよい。
例えば、前記の式(n)で表される非官能性オルガノシ
ランから部分加水分解生成物を調製する場合には、水の
使用量を調節する。一般的には、部分加水分解生成物は
次式(V): 一9i−0−9i −(V) で表わされるシロキサン結合をIgもしくはそれ以上有
する縮合生成物を含有する。部分加水分解生成物の調製
に含まれると考えられる加水分解と縮合反応は次式: %式% (式中、R8およびXは式(II)の場合と同意義であ
り、Xは易加水分解性基、例えばメトキシ基もしくはエ
トキシ基である) で示してもよい。
本発明の組成物の成分(2)を調製する一つの方法にお
いては、前記の式(II)で表わされる非官能性オルガ
ノシラン、例えばメチルトリメトキシシランを含む有機
ケイ素含有物質の部分加水分解生成物および所望により
前記の式(1)で表わされるオルガノシリケートおよび
/または前記の式(I[r)で表わされる官能性オルガ
ノシランと組合せて使用してもよい。この好ましい方法
に用いる部分加水分解オルガノシラン含有物質調製用の
水の一般的な使用量は次式(■); (E+、yXo、5)+(Es、4XZ)=W   (
■)(式中、Wはオルガノシラン化合物、例えばオルガ
ノシリケート、非官能性オルガノシランおよび官能性オ
ルガノシランからの易加水分解性基の全当量に基づいて
計算された使用するHtOの全モル数を示し、El、!
は1個もしくは2個の易加水分解性基を含むオルガノシ
ラン化合物からの易加水分解性基の全当量数を示し、R
510は3個もしくは4個の易加水分解性基を含むオル
ガノシラン化合物からの易加水分解性基の全当量数を示
し、Zは0.023〜0.43、好ましくは0.050
〜0.33、より好ましくはo、o s o〜0.23
の数を示す) に従って決定することができる。加水分解性基の1当量
は加水分解性基1モルに相当し、水の1当量は水1/2
モルに相当する。
例えば、部分加水分解生成物調製用有機ケイ素含有物質
として適当なオルガノシランの一つの有用な混合物はメ
チルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン
、およびメチルフェニルジメトキシシランをそれぞれ1
.00:0.351:0゜+17のモル比で含有する。
このような混合物はメチルトリメトキシシランからのメ
トキシ基3゜00当量、フェニルトリメトキシシランか
らのメトキシ基1.05当量、およびメチルフェニルジ
メトキシシランからのメトキシ基0.234当量付与す
る。前記の式(IV)においてE +、!は0.234
に等しく、R3,4は4.05に等しい。また、式(刈
)による部分加水分解生成物の調製用の水のモル数が最
大の場合(即ち、Z=0.43)、部分加水分解生成物
調製用の水の全モル数は1.86となる。換言すれば、
オルガノシラン化合物1モルあたりの水の最大モル数は
1.27である(即し、1.86モル/1.468モル
=1.27である)。
勿論、部分加水分解生成物中の成分の相対mは、例えば
前述のように、揮発性成分の一部を部分加水分解生成物
から留去さ仕ることによって調整することができる。
前記の内容から明らかなように、式(IV)によって決
定された量の水を使用することによって調製された部分
加水分解生成物は、加水分解されていない加水分解性基
が残存する低分子柔化合物の混合物を含有する。部分加
水分解生成物は典型的には該部分加水分解生成物Ig当
たり残存加水分解性基を5.θミリ当量以上、通常は8
.0ミリ当量以上有する。式(IV)によって決定され
た量の水を用いて調製されlコ非ゲル状部分加水分解生
成物が少量のシラノール型のヒドロキシル基 (−Si−OH)を含む可能性もある。しかじながら、
このような部分加水分解生成物は一般的にシラノール型
のヒドロキシル基に対する残存の加水分解性基の比が1
.00以上、典型的には3.00以上の割合で両方の基
を含む。
有機ケイ素含有物質の部分加水分解は典型的には、場合
によっては触媒0.01〜20重量%の存在下に行う。
このような触媒としてはγ−アミノプロピルトリエトキ
シシラン、イソホロンジアミン、2−アミノ−2−メチ
ル−1−プロパツール等が例示される。触媒の重量%は
有機ケイ素含有物質の全重量に基づく。好ましい部分加
水分解生成物は典型的には易加水分解性基を、部分加水
分解生成物中の易加水分解性基の当量に対する部分加水
分解生成物のグラム数の比が40〜300、通常は50
〜200になる割合で含有する。換言すれば、部分加水
分解生成物の[加水分解性基当量(hydrolyza
ble groupequivalent weigh
t)Jは40〜300、通常は50〜200である。
本発明の組成物は典型的にはツーパックの形態で用いら
れる。ツーパックの1つのパックには少なくとも1つの
空気酸化性基と少な(とも1つのエポキシ基を有する樹
脂を含有し、他のパックには分子中に少なくとも1つの
エポキシ反応性基と加水分解基(Y)に直接結合する少
なくとも1つのシリコン原子を有する化合物を含有する
。ツーパックのものは使用に際し両者を単に混合する。
本発明の好ましいツーパック組成物は混合後周囲温度下
で公知のツーパックポリウレタン被覆組成物よりも長い
ポットライフを有し好適である。例えば、本発明の好ま
しい被覆組成物は周囲温度下で約3日までのポットライ
フを有し、その期間終了時においても組成物は未だスプ
レー塗装し得る状態にあり、硬化して優れた性能の組み
合わせを有する硬化組成物を形成する。
本発明の組成物のポットライフを向上するために、望ま
しくは組成物適合性物質、例えばC+−04アルコール
類および容易に加水分解して水のスカベンジャーとして
作用する物質を組成物、特に組成物の第2成分と混合し
てもよい。組成物がツーパックの形態で用いられる場合
には、上記物質は望ましくは成分(2)を含有するパッ
クに導入される。そのような容易に加水分解する組成物
適合性物質の例としてはオルガノシリケート、オルガノ
シラン、またはエチルモルトフォルメートおよび2.2
−ジメトキシプロパンの如き物質が挙げられる。
本発明の組成物は種々の基材、例えばプラスチック、金
属、紙、木、ハードボード、ガラス等を塗装するための
単独のフィルム形成体として有利に使用される。本発明
の組成物は「早期特性」および「最終特性」の優れた組
み合わせを示す被膜を提供することがわかった。さらに
、本発明の組成物は低温(180°F、82.2°Cよ
り小さい温度)で硬化し得る。本発明の好ましい組成物
は周囲温度(例えば25℃)壱周囲大気条件下で硬化し
得る。例えば、本発明の組成物はプラスチック基村上に
スプレー塗装して被膜を形成し、これを約54°C〜約
66℃の温度で約lO〜約60分(通常20分以内)で
硬化してフィルムを形成する。このフィルムは優れた[
ブロック耐久性(block resistance)
J、耐溶剤性および硬度が高くて脆くない性質を有する
触媒を用いて本発明の組成物の硬化を促進してもよい。
使用し得る触媒の例としては塩類、例えば錫ナフチネー
ト、錫ベンゾエート、錫オフトエート、錫ブチレート、
ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート、鉄
ステアレートおよび鉛オクトエート;チタネート類、例
えばテトライソプロピルチタネートおよびテトラブチル
チタネート:酸化物、例えばブチル錫オキシド:および
塩基、例えばイソホロンジアミン、メチレンジアニリン
、イミダゾール、γ−アミノプロピルトリエトキシシラ
ン、アミノアルコール類(例えば2−アミノ−2−メチ
ル−1−プロパツール)および他の塩基性窒素含有化合
物が例示される。
本発明の組成物は有機溶媒を含有してもよく、そのよう
なものの例としてはアルコール類、例えばメタノール、
エタノール、プロパツール、ブタノール等:エチレンお
よびプロピレングリコールのモノ−およびジアルキルエ
ーテル、例えば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ブチルエーテル、エチレング
リコールノブヂルエーテル、エチレングリコールモノエ
チルエーテルアセテート、エチレングリコールモノヘキ
シルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエ
チルエーテルおよびプロピ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のモノ−およびジアルキル
エーテル、例えばジエチレングリコールモノエチルエー
テル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチ
レングリコールジエチルエーテルおよびジエチレングリ
コールモノブチルエーテルアセテート;ケトン類、メチ
ルエチルケトン;エーテル類、例えばブチルアセテート
;炭化水素類、例えばキシレンおよびトルエン;N−メ
チル−2−ピロリドン;ジメチルホルムアミド;および
これらの混合物が例示される。
本発明の被覆組成物は基材に対し好適な方法、例えばへ
ヶ塗り塗装、スプレー塗装、浸漬塗装、ロール塗装、ド
クターブレード塗装、カーテン塗装等により塗装しても
よい。
本発明の組成物は顔料を混入してもまた混入しなくても
よく、また種々の公知の添加剤、例えば流れコントロー
ル剤、界面活性剤、レベリング剤、アンチマー(ant
i mar)剤、防かび剤、防菌剤等を配合してもよい
。使用し得る顔料の例としては公知の顔料(体質顔料を
含む)、例えば二酸化チタン、マグネシウムカーボネー
ト、ドロマイト、タルク、酸化亜鉛、酸化マグネシウム
、酸化鉄レッドおよびブラック、バリウムイエロー、カ
ーボンブラック、ストロンチウムクロメート、鉛クロメ
ート、モリブデートレアレッド、クロモキシドグリーン
、コバルトブルー、アゾ系化合物の有機顔料、メタリッ
クフレーク顔料(アルミニウムフレークおよびニッケル
フレーク)等が例示される。顔料の混合物もまた使用し
てもよい。
本発明を実施例により説明するがこれに限定されるもの
と解してはならない。以下においてrpbwJとは「重
量部」を意味する。実施例中あるいは明細書中において
全ての部および%は特に指示しない限り重量に基づく。
実施例1 (a)以下は被覆組成物A、B−ISR−2、C−1、
C−2、D−1,D−2、E−1およびE−2の調製に
用いられる脂肪酸変性アクリル樹脂の調製を示す。
以下の処方■〜■を脂肪酸変性アクリル樹脂の調製に用
いた。
処方Iはキシレン5949からなる。
処方■は2.2′−アゾビス(2,4−ジメチルバレロ
ニトリル)(VAZO67として市販)79.6g、キ
シレン238.79およびキシレン(洗浄)16gから
なる。
処方■はメチルメタクリレート439.39、グリソジ
ルメタクリレート839.29(5,9モル)、スチレ
ン166.39およびキシレン(洗浄口69からなる。
処方■はPAMOLYN 380(タル油から誘導され
た不飽和脂肪酸)I 051.5g(3,53モル)お
よびキシレン(洗浄)609からなる。
4加漏斗、還流コンデンサ、温度計、ヒータ、撹拌機お
よび窒素雰囲気を維持する装置を備えた反応容器に処方
Aを室温・窒素雰囲気下に仕込み、還流温度に加熱した
。この温度で処方■を緩やかに添加し始めた。IO分後
処方■を徐々に添加し始めた。処方■と処方■の添加は
夫々2時間半および2時間であり、その間容器の内容物
は還流下に保持した。処方■の添加終了後、還流を1時
間継続し、その後処方■を容器内容物に急速に添加した
。次いで、容器内容物を加熱し160〜165℃の温度
に保持し、その間に648gの蒸留物を除去し、酸価が
O18に減少した。その後加熱を中止し、容器内容物を
周囲温度にまで冷却した。次いで、蒸留物648gを容
器内容物に介し返した。
得られた生成物は脂肪酸変性アクリル樹脂であった。生
成物はピーク分子ff1ll、112、数平均分子量6
,899および重量平均分子ff117,377(いず
れもポリスチレン標準を用いるゲルパミエーションクロ
マトグラフィ−(C; P C)により測定):エポキ
シ当ff11.707.ガードナーホルト粘度Z6−;
および110℃で1時間測定された総固形分顔料72.
0重量%を有した。
(b)以下は被覆組成物A、B−1,B−2、C−1、
C−2、D−1%D−2、E−1およびE−2に使用さ
れるミルベースの調製を示す。ミルベ−スは以下の表−
■に示す成分から調製された。
表二土 (ミルベース) 成 分             重量部(9)脂肪酸
変性アクリルl        540オルガノクレー
’            12プロピレンカーボネー
ト         4分散剤38 レシチン                6カルシウ
ムドライアー46 ワックス5              48メチルア
ミルケトン         194酸化チタン顔料 
           70イエロー酸化鉄顔料   
       60ンリカアルミナガラス6     
 490硫酸バリウム顔料          490
1バート(a)の脂肪酸変性アクリル樹脂。
″NLインダストリーズ・インコーホレイテッドからB
ENTONE  34として市販のスメクタイト・タイ
プのクレーの有機誘導体。
3テネコ・ケミカルズ(T enneco Chemi
cals)からNUO9PEr(ESE  657とし
て市販の分散剤。
4テネコ・ケミカルズからNuXtraR6%カルシウ
ムとして市販。
5ペトロライト・コーポレーション(P etrol 
1teCorporat 1on)からスーパーミクロ
ン(SuperM icron)M E K ONとし
て市販。
6ジーラン・インダストリーズ・インコーホレイテッド
(Zeelan I ndustries、  I n
c、 )からZEEOSPHERES  400として
市販。
上記ミルベースを先ず、コーレス・プレイド(Cowl
es blade)を用いて分散し、次いでラボラトリ
−・スポット・サンドミルにおいてヘゲマン・グライン
ド・ゲージ6NSの値にまで分散した。
(C)ベースコンポジションを以下の表−■に示した成
分から調製した。
表−■ (ベース組成物) 婢−生             重量部(g)脂肪酸
変性アクリル1       204メチルアミルケト
ン         171シリコン液25 1.10−フェナントロリン液34 プロパノラド)4 マンガンドライア−’           12ミル
ベース’             1928合計  
            23281上記パート(a)
の生成物。
2キシレン中ダウコーニング200シリコーン液(10
0センチトークス)の0.5重量%。
’R,T、バングービルド(V anderbilt 
Co、 。
Inc、)社からACT I V−8とし市販のヘキシ
レングリコール中の1.10ヘナントロリンの38%溶
液。
’E1.デュポン・デ・ネモアーズ・アンド・カンパニ
ーから市販のTYZORAA。
5テネコ・ケミカルズから市販の9%マンガンNuXt
raRドライア−0 8上記パート(b)に記載のもの。
ベース組成物を表−■の最初の6つの成分を予め混合し
、次いでそれらを第6番目の成分に撹拌下に添加する(
ミルベース)ことにより調製した。
(d)被覆組成物を上記(c)のベース組成物9559
をトルエン309で希釈することにより調製した。
得られた被覆組成物(以下、被覆組成物Aと言う)はウ
ルトラ・カリプレイテッド(ultracalibra
ted)No、 3ザーンカツプ(Zahn cup)
を使用して22秒の粘度と110℃で1時間測定された
揮発性有機化合物顔料(VOC)3.32ボンド/ガロ
ンを有した。
実“施例2 以下の実施例は本発明の被覆組成物の調製を示す。
(a)加水分解性基を有するアミノ官能性シリコン含有
樹脂を以下のように調製した。
4加漏斗、温度計、加熱器、撹拌機、および窒素雰囲気
下に維持する装置を備えた反応容器に室温で窒素雰囲気
下にγ−アミノプロピルトリメトキシンラン(ユニオン
・カーバイド社からA−1110として市販)8009
C4,469モル)およびメチルトリメトキンシラン5
00g(3,68モル)を調製した。容器内容物を50
℃に15分間加熱し、この温度で水素化ビスフェノール
Aのジグリシジルエーテル(シェル・ケミカル社からD
RH−151,1として市販)982.59(2,23
モル)を容器内容物に徐々に添加し始めた。DRH−1
51,1の添加は1時間!5分かかり、その間容器内容
物を50〜53℃の温度範囲に維持した。次いで、容器
内容物を5時間15分撹拌下に保持し、さらに周囲温度
にまで冷却した。
次いで、反応容器を還流用にセットし、容器内容物を還
流温度にまで25分間に渡って加熱した。
次いで2時間還流し、その後加熱をやめ容器内容物を周
囲温度にまで冷却した。
得られた生成物はアミノ官能性シリコン含有樹脂(加水
分解性基)。樹脂はガードナー・ホルト・バブル粘度2
8.5秒を有した。
(b)本発明の被覆組成物(以下、被覆組成物B−1と
言う)を以下の表−■に示す成分から調製した。
表−m (被覆組成物B−1) 成 分             重量部(?)上記実
施例1(c)のベース組成物   200.0上記実施
例2(c)のアミノ官能性  7 6,9シリコン含有
樹脂 メチルトリメトキシシラン        2.3無水
エタノール            10.0計   
                  219.2被覆
組成物B−1を表−mに示す下から3つの成分を混合し
次いで、得られたしのを第1成分と混合した。
(c)本発明の被覆組成物(以下、被覆組成物B−2)
被覆組成物B−1の1重量部を被覆組成物Aの1重量部
と実施例1のパート(d)に記載のように混合すること
により調製した。
実施例3 この実施例は本発明の被覆組成物の調製を示す。
(a)以下は、加水分解基を有するアミノ官能性シリコ
ン含有樹脂をアミノ官能性シリコン含有化合物とアミン
反応性アクリリル含有化合物の反応により調製すること
を示す。
窒素雰囲気下に維持する装置を備えた反応容器に周囲感
度下にγ−アミノプロピルトリエトキシシラン(ユニオ
ン・カーバイド社からA−1100として市販)2G5
.2部を仕込んだ。次いで、ヘキサンジオールジアクリ
レート(HDDA)1356部を容器内容物に徐々に添
加した。A−1+ 00: HDDAのモル比は2;1
であった。■4DDAの添加は容器内容物を45°Cに
まで発熱さけた。次いて、容器内容物を周囲温度にまで
冷却した。
得られた生成物は加水分解性基を有するアミノ官能性シ
リコン含有樹脂であった。
(b)本発明の被覆組成物(被覆組成物c−1)を以下
の表−■に示す成分から調製した。
表−■ (被覆組成物C−1) 盛−一分一             重量部(9)上
記実施例I (c)のベース組成物   200.0上
記実施例3(a)のアミノ官能性     7.6シリ
コン含有樹脂 メチルトリメトキシシラン        2,3無水
エタノール            l000計   
                 219.9被覆組
成物C−1を下から3つの成分(表−■)を予め混合し
、後に表−■の第1成分と、混合することにより得た。
(c)本発明の被覆組成物(以下、被覆組成物C−2)
を被覆組成物C−1の1重量部と被覆組成物Aの1重量
部とを実施例1のパート(d)に記載の如く調製した。
実施例4 本実施例は本発明の被覆組成物の調製を示す。
(a)加水分解性基を有するアミノ官能性シリコン含有
樹脂を以下のように調製した。
温布漏斗、温度計、ヒータ、撹拌機および窒素雰囲気下
に保持する装置を備えた反応容器に室温下窒素雰囲気条
件下でγ−アミノブロビルトリエトキンンラン4400
g(19,91モル)を仕込んだ。容器内容物を50℃
まで加熱し、この温度で水素化ビスフェノールAのジグ
リシジルエーテル(シェル・ケミカル社からDRH−1
510として市販)4400g(モル)を徐々に添加し
始めた。
DRH−1510の添加に1時間58分を要し、その間
容器内容物を46〜60°Cの温度に維持した。次いで
、容器内容物を撹拌下に3時間22分48〜70℃の温
度に保持した。さらに、メタノール+2009を容器内
容物に添加し、さらに33分その温度を50〜39℃に
保持した。次いで、容器内容物を周囲温度にまで冷却し
た。
得られた生成物はアミノ官能性シリコン含有樹脂(加水
分解性基を有する)であった。樹脂は粘度52ストーク
ス、カラーバリユー1、アミン当量536、エポキシ当
量無限大および110’Cで1時間測定された樹脂固廐
分含量69.1%を有した。
(b)本発明の被覆組成物(以下、被覆組成物D−1)
を以下の表−■に示す成分から調製した。
表−■ (被覆組成物D−1) 嚢−公             重量部(9)上記実
施例1 (c)のベース組成物   200.0上記実
施例4(a)のアミノ官能性     7.8シリコン
含有樹脂 メチルトリメトキシシラン        2.3無水
エタノール            10.0計   
                 220.1被覆組
成物D−1を表−■の下の3つの成分を予め混合し、次
いて残りの成分を加えて混合することにより調製した。
(c)本発明の被覆組成物(以下、被覆組成物D−2)
を被覆組成物D−11部と被覆組成物A1部とを実施例
1のパート(d)に記載の如く混合することにより調製
した。
本実施例は本発明の被覆組成物の調製を示す。
(a)加水分解性基を有するアミノ官能性シリコン含有
樹脂を以下のように調製した。この樹脂は非ゲル状部分
加水分解オルガノシランがら調製した。
温布漏斗、還流コンデ〕/す、温度計、ヒータ、撹拌機
および窒素導入管を有するフラスコに室温(約24°C
)で窒素雰囲気下にメチルトリメトキシンラン(ユニオ
ン・カーバイド社からA−163として市販)4692
.41Fおよびγ−アミノブロピルトリエトキンンラン
(ユニオン・カーバイト社からA−1100として市販
)47.49を仕込んだ。次いでフラスコ内容物を徐々
に50’Cに加熱し、この温度で脱イオン水を徐々に添
加し始めた。容器内容物を撹拌しつつ、脱イオン水34
29を1時間15分にわたって添加し、この間容器内容
物の温度を50〜52°Cの温度に保持した。
次いて、フラスコ内容物を50〜52℃に48分間保持
した。フラスコを還流用に変え容器内容物を15分にわ
たって還流温度lこ1ア加執1 々いで約3時間還流し
た。その後、加熱を止め容器内容物を周囲温度にまで冷
却1.た。フラスコ内の組成物はこの時点で非ゲル状部
分加水分解オルガノンランであった。
次いで、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン126
8.8gを周囲温度下にフラスコ内容物に添加した。そ
の後、フラスコ内容物を50℃に加熱し、この温度で水
素化ビスフェノールA(シェル・ケミカル社からDRH
−1510として市販)12ci8.8gを徐々に添加
し始めた。DRH−1510の添加に1時間36分を要
し、その間容器内容物の温度を50〜52℃に保持した
。次いで、フラスコ内容物を50〜52°Cに約1時間
保持した。さらに、フラスコ内容物を20分にわたって
ぶ流温度(68〜72°C)に加熱しその後、還流下に
2時間43分保持した。次いで、加熱を止めフラスコ内
容物を62°Cにまで冷却し、この温度でγ−グリシド
キンプロピルトリメトキシシラン380gをフラスコに
添加した。さらに、フラスコ内容物を約3時間約62℃
に保持し、その後加熱を止めて容器内容物を周囲温度に
まで冷却した。
得られた生成物は加水分解性基を有するアミノ官能性シ
リコン含存樹脂であった。この樹脂はガードナー・ホル
ト粘度Aより小さく、カラーバリユー1.エポキシ当量
無限大および110℃で1時間測定された総固形分含量
43.9%を有した。
(b)本発明の被覆組成物(以下、被覆組成物E−1)
を以下の表−■の記載の成分から調製した。
表−■ (被覆組成物E−1) 成 分             重量部(g)上記実
施例1 (c)のベース組成物   200.0上記実
施例5(a)のアミノ官能性     8.1シリコン
含有樹脂 メチルトリメトキシシラン        2.3無水
エタノール            10.0計   
                  220.4被覆
組成物E−1は前記表−■の下の3つの成分を予め混合
し、さらに残り部分を混合することにより調製した。
(c)本発明の被覆組成物(以下、被覆組成物E−2)
は被覆組成物E−1の1重量部と被覆組成物への1重量
部とを実施例1のパート(d)に記載の如く混合するこ
とにより調製した。
実施例に の実施例は組成物A(比較)、B−ISB−2、C−1
、C−2、D−1、D−2、E−1およびE−2の各々
からの硬化被膜の製法を示す。全てのこれらの組成物は
ポットライフ少なくとも5日、すなわち周囲条件下で5
日後にゲル状物がなかった。
被覆組成物AからE−2の各々を調製した直後に被覆組
成物を燐酸鉄処理されたスチールパネルにスプレー塗装
し、得られた被膜を150°F(65,6℃)で15分
間硬化し、平坦な連続フィルムを得た。硬化後6日目に
、各々の硬化フィルムに以下のテストを行なった。
硬化後6日目に各々の硬化フィルムを1.1.1−トリ
クロロエタン(TCE)に浸漬された布で前後に指で1
5回往復拭きを行ない、その後フィルムの光沢の減少を
測定した。「悪い」は光沢の太きな減少が見られたこと
を意味する。「大変優れている」は光沢にほんの少しし
か低下がなかったことを意味する。結果を表−■に示す
硬化後6日目に1.1.1−トリクロロエタン(TCE
)の数滴を各々の硬化フィルムに滴加しTCEの小さな
スポットのフィルム上に形成した。このスポット(プー
ル)を5分間保持させた後、フィルムを乾燥し硬度をそ
のTCEの滴加した場所を指の爪で引っ掻くことにより
測定した。結果を表−■に示す。
表−■ 17竪DFT(ミル) TCE往復拭きTCIEスポッ
トテストA  2.5   悪い   極めて柔らかい
B−12,3−2,5大変良い  少し柔らかいB−2
2,1−2,6良い      //C−12,3−2
,7大変良い     7ノC−22,2−2,3良い
      /′D−12,7−2,9良い     
 !/D−22,3−2,8まあまあ    l/E−
12,4−2,7少し良い     l/E−22,2
−2,7良い     “各々の硬化フィルムを硬化後
さらに周囲温度で8週間放置した。この8週の終わりに
ペンシル硬度(ASTM D3363)と耐衝撃性(A
STMD2794の80インチ−ポンド使用)を測定し
た。「パス」は衝撃後にスコッチテープを衝撃箇所に張
り付け、素早く剥がした時にフィルム剥がれなかったこ
とを意味する。この結果を以下の表−■に示す。
表−■ W聚鉛筆硬度 耐衝撃(80インチ−ポンド)A   
 HB       パス B−12H〃 B−2+4        〃 C−t   **       ** C−28パス D−I     P        〃D−28” E−I     F        ”E−2H〃 ** 測定計す 本発明の被覆組成物から調製された硬化被膜(B−1〜
E−2)は大変優れた鉛筆硬度を示すばかりでなく、耐
衝撃性においても殆ど劣化は見られなかった。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、(1)少なくとも1つの空気酸化性基(air−o
    xidizable group)と少なくとも1つの
    エポキシ基を有する樹脂、および (2)1分子中に少なくとも1つのエポキシ反応性基お
    よび加水分解性基(Y)に直接結合した少なくとも1つ
    のシリコン原子を有する化合物 を含有する硬化性組成物。 2、樹脂がビニル付加樹脂、ポリエステル樹脂、アミド
    含有樹脂、ウレタン樹脂、ポリエポキシド樹脂、アミノ
    プラスト樹脂、フェノプラスト樹脂およびポリブタジエ
    ン樹脂からなる群から選択される第1項記載の硬化性組
    成物。 3、樹脂がビニル付加樹脂である第1項記載の硬化性組
    成物。 4、ビニル付加樹脂が(a)エポキシ基を含有する共重
    合性モノマーと(b)エポキシ基によりエステル化され
    る風乾(air−drying)脂肪酸とから誘導され
    る残基を有する風乾脂肪酸変性ビニル重合樹脂である第
    3項記載の硬化性組成物。 5、ビニル重合樹脂がさらに(a)とは異なる別の共重
    合性モノマー(c)とから誘導される残基を含有する第
    4項記載の硬化性組成物。 6、Yが次式: −OR^1、▲数式、化学式、表等があります▼、▲数
    式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
    表等があります▼ (式中、R^1はC_1〜C_3アルキル基を示し、R
    ^2は各々独立にHもしくはC_1〜C_4アルキル基
    を示し、R^3およびR^4は各々独立にH、C_1〜
    C_4アルキル基もしくはC_6〜C_8アリール基を
    示し、R^5はC_4〜C_7アルキレン基を示す) で表わされる基、および1,2−もしくは1,3−グリ
    コールのモノヒドロキシおよび/または環状のC_2〜
    C_3残基から成る群から選択される第1項記載の硬化
    性組成物。 7、化合物(2)がアミンである第1項記載の硬化性組
    成物。 8、アミンがアミノ官能性シリコン含有化合物と少なく
    とも1つのエポキシ基を有する化合物との反応生成物を
    包含する第7項記載の硬化性組成物。 9、アミンが (a)アミノ官能性シリコン含有化合物、 (b)少なくとも1つのエポキシ基を有する化合物、お
    よび (c)式 R−Si(OR^6)_3 [式中、Rは独立してOR^6、水素、Si−C結合を
    通してSiに結合したC_1−C_1_0のアルキル基
    またはOR^7(式中、R^7は炭素数少なくとも4の
    アルキル、アリール、アルキルアリール、アリールアル
    キル、アリールオキシアルキル、またはアルキルオキシ
    アルキル)を示し、R^6は独立してC_1−C_3ア
    ルキル基を示す。] で表わされる化合物を包含するオルガノシリコン含有物
    質 の反応生成物を包含する第7項記載の硬化性組成物。 10、アミンがアミノ官能性シリコン含有化合物とアミ
    ン反応性アクリリル(acrylyl)含有化合物との
    反応生成物を包含する第7項記載の硬化性組成物。 11、アミンが (1)(a)アミノ官能性シリコン含有化合物と(b)
    少なくとも1つのエポキシ基を含有する化合物との反応
    生成物、および (2)式 R−Si(OR^6)_3 [式中、Rは独立してOR^6、水素、Si−C結合を
    通してSiに結合したC_1−C_1_0のアルキル基
    またはOR^7(式中、R^7は炭素数少なくとも4の
    アルキル、アリール、アルキルアリール、アリールアル
    キル、アリールオキシアルキル、またはアルキルオキシ
    アルキル)を示し、R^6は独立してC_1−C_3ア
    ルキル基を示す。] で表わされる化合物の部分加水分解生成物を包含するオ
    ルガノシリコン含有物質 を包含する第7項記載の硬化性組成物。 12、化合物がアミンである第3項記載の硬化性組成物
    。 13、Yが次式: −OR^1、▲数式、化学式、表等があります▼、▲数
    式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
    表等があります▼ (式中、R^1はC_1〜C_3アルキル基を示し、R
    ^2は各々独立にHもしくはC_1〜C_4アルキル基
    を示し、R^3およびR^4は各々独立にH、C_1〜
    C_4アルキル基もしくはC_6〜C_8アリール基を
    示し、R^5はC_4〜C_7、アルキレン基を示す) で表わされる基、および1,2−もしくは1,3−グリ
    コールのモノヒドロキシおよび/または環状のC_2〜
    C_3残基から成る群から選択される第12項記載の硬
    化性組成物。 14、アミンがアミノ官能性シリコン含有化合物と少な
    くとも1つのエポキシ基を有する化合物との反応生成物
    を包含する第12項記載の硬化性組成物。 15、アミンが (a)アミノ官能性シリコン含有化合物、 (b)少なくとも1つのエポキシ基を有する化合物、お
    よび (c)式 R−Si(OR^6)_3 [式中、Rは独立してOR^6、水素、Si−C結合を
    通してSiに結合したC_1−C_1_0のアルキル基
    またはOR^7(式中、R^7は炭素数少なくとも4の
    アルキル、アリール、アルキルアリール、アリールアル
    キル、アリールオキシアルキル、またはアルキルオキシ
    アルキル)を示し、R^6は独立してC_1−C_3ア
    ルキル基を示す。] で表わされる化合物を包含するオルガノシリコン含有物
    質 の反応生成物を包含する第12項記載の硬化性組成物。 16、アミンがアミノ官能性シリコン含有化合物とアミ
    ン反応性アクリリル(acrylyl)含有化合物との
    反応生成物を包含する第12項記載の硬化性組成物。 17、アミンが (1)(a)アミノ官能性シリコン含有化合物と(b)
    少なくとも1つのエポキシ基を含有する化合物との反応
    生成物、および (2)式 R−Si(OR^6)_3 [式中、Rは独立してOR^6、水素、Si−C結合を
    通してSiに結合したC_1−C_1_0のアルキル基
    またはOR^7(式中、R^7は炭素数少なくとも4の
    アルキル、アリール、アルキルアリール、アリールアル
    キル、アリールオキシアルキル、またはアルキルオキシ
    アルキル)を示し、R^6は独立してC_1−C_3ア
    ルキル基を示す。] で表わされる化合物の部分加水分解生成物を包含するオ
    ルガノシリコン含有物質 を包含する第12項記載の硬化性組成物。 18、(1)少なくとも1つの空気酸化性基と少なくと
    も1つのエポキシ基を含む樹脂を含有する第1パックと (2)1分子中に少なくとも1つのエポキシ反応性残基
    と加水分解性基(Y)に直接結合した少なくとも1つの
    シリコン原子を有する化合物を含有する第2パック とからなるツーパックの硬化性組成物。 19、樹脂がビニル付加樹脂、ポリエステル樹脂、アミ
    ド含有樹脂、ウレタン樹脂、ポリエポキシド樹脂、アミ
    ノプラスト樹脂、フェノプラスト樹脂およびポリブタジ
    エン樹脂からなる群から選択される第18項記載のツー
    パックの硬化性組成物。 20、樹脂がビニル付加樹脂である第18項記載のツー
    パックの硬化性組成物。 21、化合物がアミンである第18項記載のツーパック
    の硬化性組成物。 22、アミンがアミノ官能性シリコン含有化合物と少な
    くとも1つのエポキシ基を有する化合物との反応生成物
    である第21項記載のツーパックの硬化性組成物。 23、アミンが (a)アミノ官能性シリコン含有化合物、 (b)少なくとも1つのエポキシ基を有する化合物、お
    よび (c)式 R−Si(OR^6)_3 [式中、Rは独立してOR^6、水素、Si−C結合を
    通してSiに結合したC_1−C_1_0のアルキル基
    またはOR^7(式中、R^7は炭素数少なくとも4の
    アルキル、アリール、アルキルアリール、アリールアル
    キル、アリールオキシアルキル、またはアルキルオキシ
    アルキル)を示し、R^6は独立してC_1−C_3ア
    ルキル基を示す。] で表わされる化合物を包含するオルガノシリコン含有物
    質 の反応生成物を包含する第21項記載のツーパックの硬
    化性組成物。 24、アミンがアミノ官能性シリコン含有化合物とアミ
    ン反応性アクリリル含有化合物との反応生成物を包含す
    る第21項記載のツーパックの硬化性組成物。 25、アミンが (1)(a)アミノ官能性シリコン含有化合物と(b)
    少なくとも1つのエポキシ基を含有する化合物との反応
    生成物、および (2)式 R−Si(OR^6)_3 [式中、Rは独立してOR^6、水素、Si−C結合を
    通してSiに結合したC_1−C_1_0のアルキル基
    またはOR^7(式中、R^7は炭素数少なくとも4の
    アルキル、アリール、アルキルアリール、アリールアル
    キル、アリールオキシアルキル、またはアルキルオキシ
    アルキル)を示し、R^6は独立してC_1−C_3ア
    ルキル基を示す。] で表わされる化合物の部分加水分解生成物を包含するオ
    ルガノシリコン含有物質 を包含する第21項記載のツーパックの硬化性組成物。
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