JPS63112610A - 新規硬化性樹脂 - Google Patents

新規硬化性樹脂

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JPS63112610A
JPS63112610A JP61257578A JP25757886A JPS63112610A JP S63112610 A JPS63112610 A JP S63112610A JP 61257578 A JP61257578 A JP 61257578A JP 25757886 A JP25757886 A JP 25757886A JP S63112610 A JPS63112610 A JP S63112610A
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carbon atoms
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久夫 古川
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譲 河村
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Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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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果樹1
詣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。
(従来の技術と問題点) 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、鋼板、アルミ等無機
物に対する密着性、耐候性の優れた樹脂となる事を見出
し、先に特許出願を行った(特開昭54−36395)
。しかしながら、可撓性、耐溶剤性、有機物に対する密
着性は必ら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。
(問題点を解決するための手段及び作用効果)本発明者
らは上記の問題点を解決すべく鋭意研究を行った結果、
本発明に至った。
すなわち本発明は、炭素−炭素二重結合を有するモノマ
ー■の活性水素をイソシアナートシランCB)で封鎖し
たプレポリマー(C)とビニル単二体(D)とを共重合
させてなる数平均分子量i、ooo〜too、ooo 
の新規な硬化性樹脂を内容とする。
本発明に使用される炭素−炭素二重結合を有するモノマ
ー(A)としては、次式 %式% 〔式中、R1は水素または炭素数1〜10のアルキル基
、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=Q〜10の整数を示す。〕 で示される活性水素を有するモノマーである。
炭素−炭素二重結合を有する七ツマ−■として代表的な
ものは、2−ヒドロキシエチルアクリレート、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
アクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート
、4−ヒドロキシブチルアクリレート、4−ヒドロキシ
ブチルメタクリレート、6−ヒドロキシへキシルアクリ
レート。
6−ヒドロキシへキシルメタクリレート、3−ヒドロキ
シプロピルアクリレート、3−ヒドロキシプロピルメタ
クリレート等のいわゆる水酸基含有(メタ)アクリレー
ト;ε−カプロラクトンを水酸基含有(メタ)アクリレ
ートの存在下、有機チタネートや塩化スズまたは過塩素
酸を触媒として用い、開環重合して得られるポリエステ
ル(メタ)アクリレート(例えばダイセル化学工業■製
のプラクセルFA−1、FA−2、FA−3、FA−4
、FA−8、FM−1、FM−2、FΔ■−3゜FM−
4、FM−8など)が挙げられる。
イソシアナートシラン(B)としては、次式0式% 〔式中、 R3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、R4は炭素数1〜10
のアルキル基、アリール基またはアラJL4−ル基、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から選ばれた加水分解性基
、mは1〜3の整数を示す。〕 で示されるイソシアナート基を含有するシランカップリ
ング剤があげられる。イソシアナートシラン(B)とし
て代表的なものは、γ−インシアナートプロピルトリメ
トキシシラン、γ−イソシアナートプロピルトリエトキ
シシラン、γ−インシアナートプロピルメチルジメトキ
シシラン、r−インシアナートプロピルメチルジェトキ
シシラン等が挙げられる。
(メタ)クリロイル基含有モノマー(4)とイソシアナ
ートシランω)からプレポリマー(0を得る為には、(
4)と(B)を実質的に無水の条件下で60℃〜200
℃で混合、反応させれば良い。また反応中、モノマー(
A)の(メタ)クリロイル基のラジカル重合を抑制する
ためにハイドロキノン、ベンゾキノン、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
てはハイドロキノンモノメチルエーテルが着色の面から
特に好ましい。
本反応は無触媒でも進行するが、付加反応を促aする触
媒、例えばジメチルベンジルアミン、トリエチルアミン
、トリエチレンジアミン等の3@アミン、ジブチルスズ
ジラウレート、オクチル酸スズ等の有機スズ化合物を用
いる事もできる。
またプレポリマー(C)合成における反応成分(4)と
ω)の比率は、(A)1モルに対しa3)0゜1〜10
モル、好ましくは0.8〜1.2モルである。モル比が
0.1以下ではプレポリマー(C)の効果が小さく、1
0以上では合成上、また得られた樹脂の特性上問題ない
が、コストの面から不利になる。
プレポリマー(O合成にあたっては溶剤は使用しなくて
もよいが、反応成分の性状によっては溶剤を用いた方が
反応を行い易い場合には使用することができる。かかる
溶剤としてトルエン、キシレン、酢酸ブチル等があげら
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
ことが必要であシ、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多水分を除いておくこ
とが可能である。
このようにして得られたプレポリマー(C)の数平均分
子量(Mn)は200〜60,000、好ましくは40
0〜a o、o o oである。このプレポリマー(C
)は、一般式 〔式中、R1は水素または炭素数1〜10のアルキル基
、R2−13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、R4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、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
なる群から選ばれた加水分解性基、mば1〜3の整数、
nはO〜100の整数を示す。〕で示される。
このようにして得られたプレポリマー(C)とビニルモ
ノマー(6)とを共重合させることによシ本発明の硬化
性樹脂が得られる。共重合は一般的にはランダム共重合
であり、その他ブロツク共重合、グラフト共重合でもよ
く、一部架橋してもよい。
ビニルモノマー(6)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、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
、トリクロロエチル(メタ)クリレート、ペンタクロロ
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
ェ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I−IJ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
のエポキシ基含有ビニル化合物;ジメチルアミノエチル
(メタ)クリレート、ジエチルアミンエチル(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−ブトキシメチル
(メタ)クリルアミド、NN−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、アロニスク570
0(東亜合成■製)、プラクセルFA−1,プラクセル
FA−4、プラクセルFM−1.プラクセルFΔ丁−4
(ダイセル化学■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、イタコン酸お
よびそれらの塩(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、R6は炭素数1〜10までのアルキル基、アリ
ール基及びアラルキル基よシ選ばれる1価の炭化水素基
、R7は重合性二重結合を有する有機残基、X l n
は前記に同じ)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 CH2=CH81(C)CHa)2 、CH2=CH8
1C12。
CH2=−cns 1 (0CHs ) 8 + CH
2”OHS I Cl 3 。
CH3 ■ CH2=CHC00(C,EI2)aSi(OCHa)
2゜CH2=CHC00(CT(2)ssi(00Ha
)a 。
H8 CH2=CHC00(CH2)asiClz  。
CH2−0H000(CH2)3Si01a  。
a3 CH2=C(CH3)C00(CH2)asi(OCH
a)2  。
CH2=C(CHa)Coo(CH2)asi(OCH
a)a  1CI(3 直 CH2=C(CH3)Coo(CH2)3SiC12。
CHz−C(CH8)COO(CH2)aSiCla 
 。
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(0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(6)とプレポリマー(
0の重畳比は100:(0,1〜10000)、好まし
くは100:(0,5〜1000)である。
0.1未満の場合には得られる硬化性樹脂の物性改善の
効果が望めない。共重合の方法は、例えば特開昭54−
86895、同55−131145等に示されている方
法を用いればよい。A I B N等のラジカル開始剤
を用いる方法、熱、光、放射線を用いる方法、また塊状
重合、溶液重合等可能であるが、最も好ましいのはアゾ
系の開始剤を用いた溶液重合である。
本発明の硬化性樹脂の安定化には、オルトギ酸エチル、
オルトギ酸エチル、オルト酢酸メチル。
オルト酢酸エチル、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等の加水分解性シリコン
化合物を用いることができる。これらの脱水剤は重合時
に加えておいても、また重合後に加えてもよく、添加量
は硬化性樹脂固形分100重量部に対し0〜20部、好
ましくは0〜10部である。
得られる本発明の硬化性樹脂の数平均分子量は1.00
0〜100,000 、好ましくは2,000〜50.
000である。
本発明の硬化性樹脂は大気中に暴露されると、大気中に
含まれる湿分によシ徐々に網状構造を形成しながら硬化
する。本発明における硬化性樹脂を硬化させるにあたっ
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、I)
−)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;水酸化す) IJ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55−111145、同55−139086
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種々の充填剤、顔料等を混入させ
る事が可能であシ、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、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(C)を含まない
シリル基含有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。
■ 有機物に対する密着性が良好である。
■ 要求物性に応じて物性の設計の幅が広がる。
等の特徴を有しておシ、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、プライマー等に有用
である。
(実施例) 以下実施例によって本発明を説明するが、本発明はこれ
に限定されるものではない。
合成例1 撹拌装置、温度計、窒素導入管および冷却管を備えた反
応器にPlaccel  FM−4(ダイセル化学■製
、片末端メタクリレート基含有ポリカプロラクトン)(
Mw 586 )75.2g、γ−インシアナートプロ
ピルトリエトキシシラン(Mw247)81.7g、キ
シレン71.8.9仕込み、撹拌、窒素雰囲気下で80
℃1時間、次いで100℃2時間反応させ、プレポリマ
ー(0(固形分濃度5Qwt%)を得た。得られたプレ
ポリマーのGPC法による数平均分子量は800であっ
た。
実施例1 撹拌装置、温度計、窒素導入管、滴下ロート、冷却管を
備えた反応器にキシレン540fi、オルト酢酸メチル
20.9を仕込み、120℃に加熱する。合成例1で得
られたプレポリマー(C) (固形分濃度60wt%)
aasy、スチレン20(1’、メチルメタクリレート
430g、ステアリルメタクリレート50I、γ−メタ
クリロキシプロピルトリメトキシシランtoo、y1ア
クリルアミド20y1アゾビスイソブチロニトリル36
Iを溶かした溶液を110℃3時間で滴下した後、更に
アゾビスイソブチロニトリルを41加え更に2時間重合
を続け、目的とする硬化性樹脂を得た。
得られた硬化性樹脂には1630〜40cm  のメタ
クリロイル基の吸収は認められなかった。またGPC法
による数平均分子量は6000であった。
実施例2 プレポリマー(C)を666y加えた以外は実施例1と
同様に重合を行った。得られた硬化性樹脂には1630
〜40α のメタクリロイル基の吸収は認められなかっ
た。またGPC法による数平均分子量は6500であっ
た。
比較例1 プレポリマー(C)を加えない以外は実施例1と同様に
重合を行った。得られた硬化性樹脂のGPC法による数
平均分子量は5800でちった。
試験塗膜の調製 実施例1〜2、比較例1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   3)し2
重舟部加え、#240番研磨したみがき軟鋼板に塗布し
、60℃×30分強制乾燥した後、塗  4)膜性能を
測定した。得られた塗膜の厚みは約100μであった。
塗膜性能試験の結果を表1に示す。
表  1 1)鉛筆硬度:東洋精機■製鉛筆硬度試験器を用い、I
K2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)キシレンラビング:試験片を常温7日後、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
デュポン衝撃:1/2インチ撃芯を用い、塗膜に異常の
認められない最高の値を求めた。
2次密着:関西ペイント■製のメラミンアルキドを軟鋼
板上に塗布し、130℃×30分焼付けした後、表面を
耐水研摩紙で #400研摩、脱脂を行った後に、塗膜の調製例と同様
に硬化性樹脂溶液を乾燥膜厚で約100μに塗装した。
60℃×30分強制乾燥した後、常温で3日放置した後
、ブリスターBOX (50℃、RI(≧98%)に3
日°聞入れた後、ゴバン目テープハクリで密着性試験を
行った。
10点法(10点・・・ハクリなし、0点・・・全面ハ
クリ)で2次密着性を評価した。
特許呂願人  鐘淵化学工業株式会社 代理人 弁理士  浅 野 真 − 手続補正書(自冷) 昭和tノ年2月7日 特許庁長官  小川邦夫  段部 1、事件の表示 昭和61 年 !4¥ 2γ m第257578芳性 
所   大阪市北区中之島三丁目2番4号氏 名(名称
>(o9の鐘淵化学工業味式会社4、代 う 人  6
7″ 新納眞人 6、補正により増加する発明の数 7、補正の対象 8、補正の内容(1)ギ今詩逮禾qjL囲i、J−1久
ソ衿藺ITアう。
(2)発明の詳細な説明の欄の補正 1、明細書第10頁、4〜5行目 “トリクロロエチル(メタ)クリレート”を“トリフロ
ロエチル(メタ)クリレート“7に訂正する。
同第10頁、5〜6行目 ”′ペンタクロロプロピル(メタ)クリレート”“ペン
タフロロプロピル(メタ)クリレート″に訂正する。
3、同第11頁、11行目 ′“アロニスク”を゛′アロニクス″に訂正する。
4、同第14頁、11行目 “同55−131145”を“同57−36109”訂
正する。
同第15頁、末日 “特開昭55−13114’5”を“′特開昭7−10
5446”に訂正する。
同第16頁、1行目 “55−139086”を“59−124954”に訂
正する。
7、同第17頁、4〜5行 “ポリカプロラクトン)(MW586)”を“′ポリカ
プロラクトン、Mn586)”に訂正する。
8、同第18頁、7行目 “6000”を“6,000”に訂正する。
9、同第18頁、下から7行目 “”6500”を“6,500”に訂正する。
10、同第18頁、下から3行目 “5800”を“5.800”に訂正する。
以上 (別 紙) 特許請求の範囲 (1)次式で示される数平均分子量がt、ooo〜io
o、oooである新規硬化性樹脂。
几l C=0 0   0        0H Ill         l1l R2(”O−CgH2す1o−C−N=虻〒1÷(R4
)3−m 〔式中、R1は水素または炭素数1〜10のアルキル基
、凡。、R3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、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
なる群から選ばれた加水分解性基、2はビニル単量体の
重合単位、mは1〜3の整数、nはO〜100の整数、
x、  yは1〜100の整数を示す。〕 (2)一分子中に炭素−炭素二重結合と活性水素基を併
せもつモノマー(4)をイソシアナートシラン(B)で
封鎖したプレポリマー(C)とビニル単量体0とを共重
合させることを特徴とする硬化性樹脂の製造法。
(3)炭素−炭素二重結合を有するモノマー(4)が、
次式 〔式中、R1は水素または炭素数1〜10のアルキル基
、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O〜100の整数を示す。
〕 で示される特許請求の範囲第2項記載の硬化性樹脂の製
造法。
(4)イソシアナートシラン(B)が、次式0式% 〔式中、R3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、几。
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、Xはハロゲン5、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
キシ基からなる群から選ばれた加水分解性基、mは1〜
3の整数を示す。〕で示される特許請求の範囲第2項記
載の硬化性樹脂の製造法。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)次式で示される数平均分子量が1,000〜10
    0,000である新規硬化性樹脂。 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、R_1は水素または炭素数1〜10のアルキル
    基、R_2、R_3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、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
    基からなる群から選ばれた加水分解性基、Zはビニル単
    量体、mは1〜3の整数、nは0〜100の整数、x、
    yは1〜100の整数を示す。〕
  2. (2)一分子中に炭素−炭素二重結合と活性水素基を併
    せもつモノマー(A)をイソシアナートシラン(B)で
    封鎖したプレポリマー(C)とビニル単量体(D)とを
    共重合させることを特徴とする硬化性樹脂の製造法。
  3. (3)炭素−炭素二重結合を有するモノマー(A)が、
    次式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、R_1は水素または炭素数1〜10のアルキル
    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0〜100の整数を示
    す。〕 で示される特許請求の範囲第2項記載の硬化性樹脂の製
    造法。
  4. (4)イソシアナートシラン(B)が、次式▲数式、化
    学式、表等があります▼ 〔式中、R_3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は炭素数1〜1
    0のアルキル基、アリール基またはアラルキル基、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から選ばれた加水分解性基、
    mは1〜3の整数を示す。〕 で示される特許請求の範囲第2項記載の硬化性樹脂の製
    造法。
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