WO2001088034A1 - Composition thermodurcissante - Google Patents

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WO2001088034A1
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Hitoshi Ohno
Kenta Nakayama
Takashi Minamihori
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Sunstar Giken Kabushiki Kaisha
Uni-Sunstar B.V.
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/20Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the epoxy compounds used
    • C08G59/22Di-epoxy compounds
    • C08G59/28Di-epoxy compounds containing acyclic nitrogen atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D163/00Coating compositions based on epoxy resins; Coating compositions based on derivatives of epoxy resins

Definitions

  • the present invention relates to a thermosetting composition, more specifically, an acrylic sol of acryl resin particles having a gradient type structure, which is mixed with a specific epoxy resin and a latent curing agent.
  • the present invention relates to a thermosetting composition which can enhance the extensibility of a cured product and improve the adhesion to a metal while suppressing the occurrence of heat, and is useful, for example, as a body sealer or undercoat for automobiles.
  • PVC blastisols made by dispersing polychlorinated vinyl (PVC) powder in a plasticizer have excellent storage stability (especially viscosity stability) and excellent curing properties, and are also plasticizers after curing. It has been used in various fields because of little leaching. However, because PVC generates hydrogen chloride gas during incineration, it causes destruction of the ozone layer, causes acid rain, and dioxin problems. There is a growing movement to switch to Atari No Resonore, which is distributed in Japan.
  • the acrylo-resonore using the gradient-type acryl resin particles is comparable to conventional PVC plastisols in terms of cured physical properties and prevention of bleeding out of the plasticizer after curing, and has sufficient value as a substitute.
  • the present inventors attempted to mix an epoxy resin such as bisphenol A type and a latent curing agent into the acrylsol in order to improve the physical properties of acrylolone using the gradient acrylic resin particles.
  • an epoxy resin such as bisphenol A type
  • a latent curing agent into the acrylsol in order to improve the physical properties of acrylolone using the gradient acrylic resin particles.
  • the adhesion to metal is improved, but the elongation properties of the cured product are reduced, and the storage stability is extremely reduced due to the ability of the compounded epoxy resin to dissolve the gradient type ataryl resin particles. all right.
  • an anolexylene oxide-modified epoxy resin or a polyether-perethane-modified epoxy resin can improve the elongation properties of the cured product while suppressing a decrease in storage stability.
  • the present invention has been found to be able to be enhanced, and has excellent adhesion to a painted surface or a metal surface, thereby completing the present invention.
  • the present invention provides an acrylic sol obtained by dispersing a filler in a plasticizer and an acrylic resin particle having a gradient type structure in which the ratio of constituent monomers is changed in a multi-stage or continuous manner from a core portion to a shell portion.
  • An object of the present invention is to provide a thermosetting composition characterized by blending an oxide-modified daricidyl ether-type epoxy resin and / or a polyether-urethane-modified epoxy resin and a latent curing agent thereof.
  • the above-mentioned gradient type acrylic resin particles in the present invention may have, as constituent monomers thereof, for example, ethynole methacrylate, n-butyl methacrylate, i-butynole methacrylate, sec-butynole methacrylate, t-butyl methacrylate, and ethyl.
  • a monomer methyl methacrylate
  • benzyl methacrylate At least one of the following: at least one of methacrylic acid, acrylic acid, itaconic acid and crotonic acid
  • One type of mixture [mixed B monomer] is used. During polymerization, the above A monomer and mixed B monomer are polymerized while changing the mixing ratio (ratio) in a multi-stage or continuous manner.
  • composition ratio of the A monomer gradually decreases from the core portion to the shell portion, and the composition ratio of the mixed B monomer gradually increases from the core portion to the shell portion.
  • an average molecular weight of 1 000 to 2 000 000, the particle size of the primary particles and of the secondary particles in which the Z or primary particles are agglomerated 0.1 to: those of LOO ⁇ um may be used,
  • "Dianal J” manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd. is known.
  • Examples of the filler in the present invention include clay, calcium carbonate (heavy calcium carbonate, sedimentable calcium carbonate, surface-treated calcium carbonate, etc.), magnesium carbonate, titanium oxide, calcined stone, barium sulfate, Aguchi, Hana, K Acid, My powder, Asbestos, Talc, Bentonite, Silica, Glass powder, Bengala, Car pump, Graphite powder, Alumina, Shirasu balloon, Ceramic balloon, Glass vanolane, Plastic balloon, Metal powder and the like.
  • plasticizer in the present invention for example, di (2-ethynolehexyl) phthalate, ptinolebenzinolephthalate, dinoninolephthalate, diisononyl phthalate, disodecyl phthalate, dizindecyl phthalate, diheptinolephthalate, butino Phthalic acid esters such as phthalylbutyl glycolate; aliphatic dibasic acid esters such as octyl adipate, didecyl adipate, and dioctyl sebacate; polyoxyethylene glycolone resin benzoate, polyoxypropylene glycol dibenzoate Polyglycol benzoic acid esters such as, for example; phosphate esters such as triptyl phosphate and tricresyl phosphate; alkyl-substituted diphenyls, alkyl-substituted tarfels, partially hydrogenated alkyl terful
  • alkylene oxide-modified glycidyl ether type epoxy resin examples include polyhydroxy compounds [for example, polyalkylene glycol (such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polyethylene propylene glycol); hexylene glycol; Nore, Butylene Glyco ⁇ "Nore, propylene glycol, ethylene glycol, neopentyl glycol, Aliphatic polyhydroxy compounds such as ethylene glycol, pentanediol, hexanetriol, and glycerol] and epihalohydrin.
  • polyethereno-urethane-modified epoxy resin used in place of or in combination with the alkylene oxide-modified glycidyl ether type epoxy resin can be produced, for example, according to the following procedure.
  • a polyether polyol for example, polyoxyanolylene polyol, modified polyether polyol, polytetramethylene ether glycol
  • NCO terminal isocyanate group
  • Examples of the above polyisocyanate conjugation products include trimethylene diisocyanate, terylene disocyanate, 2,4,4- or 2,2,4-trimethinolehexamethylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate. 1,3-cyclopentane diisocyanate, 1,6-hexanediisocyanate (HD I), 1,4-six-hexandiisocyanate, 1,3-cyclohexanediisocyanate, 4, Four
  • a urethane prepolymer containing terminal NCO is reacted with an epoxy resin having at least one hydroxyl group in one molecule (eg, diglycidyl ether of bisphenol A, diglycidyl ether of aliphatic alcohol).
  • an epoxy resin having at least one hydroxyl group in one molecule eg, diglycidyl ether of bisphenol A, diglycidyl ether of aliphatic alcohol.
  • the latent curing agents in the present invention can be divided into, for example, the following groups (A), (B), and (C).
  • (A) It can be activated at a temperature of 60 ° C or higher, preferably 100 to 200 ° C, and react with the epoxy resin. (If the activation temperature is lower than 60 ° C, the storage stability is naturally This is not desirable because it deteriorates (increases the viscosity).
  • adipic acid dihydrazide sebacic acid dihydrazide, isophthalic acid dihydrazide, 1,3-bis (hydrazinocarboethyl) -1,5-isopropylhydrantin, eicosane diacid dihydrazide, hydroquinone didaricholic acid dihydrazide, rezonolecinol Glycolic acid dihydrazide, 4,4, -ethylidide
  • aliphatic polyamines for example, dimethylaminopropylamine, getylaminopropylamine, dipropylaminopropylamine, dibutylaminopropylamine, dimethylaminoethylamine, getyl).
  • NCO l Roh 1 to 1 of NH of (b) 2 and Z or NHZ (c). 2 and made by sea urchin selection! ⁇ , At room temperature to 160 ° C in a solvent such as aromatic hydrocarbon, anolecol, ketone, etc.] or the above-mentioned aliphatic polyamine (a), amamine (b) and epoxide compound (d)
  • a solvent such as aromatic hydrocarbon, anolecol, ketone, etc.
  • epoxide compound Polyphenols such as Bisphenol A, Bisphenol F, Bisphenol S, Hexahi Drobisphenol A, Tecenocore, Rezonolecin, Trihydroxybiphenyl, Benzophenone, Hydroquinone, Tetramethinolebisphenol A, etc.
  • Glycidyl ether obtained by reacting picronorehydrin; polyglycidyl ether obtained by reacting aliphatic polyhydric alcohol such as glycerin, nempentyl glycol, ethylene glycol, polyethylene lendalicol with epichlorohydrin; p —Oxybenzoic acid, oxynaphthoic acid, etc.
  • Glycidyl ether ester obtained by reacting hydroxycarboxylic acid and epichlorohydrin; derived from polycarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid, tetrahydrophthalic acid, endomethylenetetrahydrophthalic acid, trimellitic acid, and polymerized fatty acids
  • Glycidylaminodalicidyl ether derived from aminophenol, aminoalkylphenol; aminobenzoic acid; glycidylaminodalicidyl ester derived from aminoglycol; aniline, toluidine, tribromulin, Xylylenediamine, 4,4'diaminodiphenylmethane
  • Glycidylamine derived from epoxidized polyolefin, glycidylhydantoin, glycidylalkylhydantoin, triglycidyl cyanurate, triglycidyl cyanurate Reaction products
  • an epoxy compound for example, having one or two or more epoxy groups in the molecule
  • phenolic compounds for example, phenolic resin, resole
  • the addition reaction of the epoxy group of the compound is carried out in an amount of 0.7 to 1.5 equivalents, followed by the addition
  • the active amino groups are masked by reacting 0.04-0.5 parts by weight of the phenolic compound and / or polycarboxylic acid compound with 1 part by weight of the reaction product; the resulting reaction product is inert at temperatures below 60 ° C. Activates at 80 ° C or higher, exceeding 60 ° C].
  • the thermosetting composition according to the present invention includes the above-mentioned gradient type acrylic resin particles, a filler, a plasticizer, an alkylene oxide-modified glycidyl ether type epoxy resin and / or a polyether perethane modified epoxy resin, and It is composed of a system in which a latent curing agent is compounded and these are mixed together.
  • the weight ratio of the gradient-type acrylic resin particles to the alkylene oxide-modified glycidyl ether-type epoxy resin and / or the polyetherphenol-modified epoxy resin is usually 100 Z 2-1. It may be selected so as to be 0/30, preferably 10 OZ 5 to 100/20.
  • the amount of the epoxy resin exceeds the above upper limit, the acrylic resin particles tend to dissolve in the epoxy resin, and the viscosity increases significantly with the passage of time. Below the lower limit, adhesion to the adherend cannot be obtained. Further, the amount of the latent curing agent is usually set to an alkylene oxide-modified glycidyl ether type epoxy resin and / or a polyether perethane-modified epoxy resin 10.
  • the cured film becomes brittle and has low elongation, which tends to be economically disadvantageous.
  • a moisture absorbent calcium oxide, molecular sieves, etc.
  • a thixotropic additive organic bentonite, fumed silica, aluminum stearate, metallic soaps, castor oil derivatives, etc.
  • stabilizers [ 2 , 6] —Di-tert-butyl-l-methylphenol, 2,2-methylene-bis (4-methyl-16-t-butylphenol), nickel dibutyldithiocarbamate, etc.), -curing accelerators (dibutyltin dilaurate,
  • a solvent that does not dissolve the latent curing agent such as bismuth octyl octinoleate
  • a solvent a high-boiling hydrocarbon solvent such as naphtha, paraffin
  • thermosetting component so-called polyols (for example, polyether polyols; polyester polyols; polybutadiene-based polyols; polyolefin-based polyols; acrylonitrile alone or acrylonitrile with styrene, acrylamide,
  • a terminal polyol containing a terminal isocyanate group obtained by reacting an excess polyisocyanate compound with a polymer polyol obtained by polymerizing or graft-polymerizing a mixed monomer of at least one selected from the group consisting of acrylates, methacrylates and butyl acetate;
  • An appropriate amount of a urethane prepolymer block is added.
  • Example 2 In the preparation of the body sealer of Example 1, the body was prepared in the same manner except that 10 parts of a blocked body of a urethane prepolymer containing a terminal isocyanate group (NCO) obtained by the following production (blocked urethane prepolymer) was added. A sealer was obtained and then subjected to the same performance test. The results are shown in Table 2 below.
  • thermosetting composition of the present invention sufficiently adheres to painted surfaces and electrodeposited painted surfaces, and is mainly useful for assembling lines of automobiles, and is useful for body sealer undercoats. It can also be used for coating materials and adhesives.

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Description

明 細 書
熱硬化性組成物
技術分野
本発明は熱硬化性組成物、 更に詳しくは、 グラジェント型構造を有するアタリ ル樹脂粒子のアクリルゾルに、 特定のエポキシ樹脂および潜在性硬化剤を配合し たもので、 特に貯蔵安定性の低下を抑えつつ硬化物の伸ぴ物性を高め、 かつ金属 に対する密着性を向上させることができ、 たとえば自動車用のボディシーラーや アンダーコートに有用な熱硬化性組成物に関する。 背景技術 - 従来より、 ポリ塩化ビュル (P V C) 粉末を可塑剤に分散してなる P V Cブラ スチゾルが、 貯蔵安定性 (特に粘度安定性) や硬化物†生に優れ、 また硬化後の可 塑剤滲出が殆どないという点で各種の分野で利用されてきた。 しかし、 P V Cに 起因する焼却時の塩化水素ガスの発生により、 オゾン層の破壊、 酸性雨の原因、 ダイォキシンの問題等を招くという理由から、 P V Cプラスチゾルから、 アタリ ル樹脂粒子と充填剤を可塑剤に分散してなるアタリノレゾノレに切り替える動きが強 まりつつある。
し力 し、 従来のアクリルゾルは、 使用する可塑剤の種類により要求される性能 に難点があり、 就中、 加熱ゲル化による十分な硬化物性の発現性と、 ペースト状 での貯蔵安定性 (特に粘度安定性) との両立ができていない。 さらに、 ジイソノ エルフタレートなどの安価汎用の可塑剤を用いると、 力 tl熱硬化後にゲル化が十分 でないため、 可塑剤が滲出し易く、 表面汚染や^ M不良の原因となる。
そこで、 汎用可塑剤を使用しても、 十分なゲル化性により可塑剤滲出を防止で き、 力つ硬ィ匕物性の向上を目的とした、 グラジェント型 (Gradient) 構造を有す る、 すなわち、 構成モノマーの比率がコア部からシェル部にかけて多段階乃至連 続的に変ィ匕したアクリル樹脂粒子 (グラジェント型アクリル樹脂粒子) を用いた ァクリルゾルが提案されている (特開平 8— 2 9 5 8 5 0号公報参照) 。
このグラジェント型ァクリル樹脂粒子を用いたァクリノレゾノレは、 従来の P V C プラスチゾルと比較して、 硬化物性や硬化後の可塑剤滲出防止の点で何ら遜色な く、 十分に代替品としての価値を有するといえる力 たとえば自動車の組立ライ ンでの接合部や間隙部に用いるボディシーラーへの適用を想定した場合、 本来の 気密、 水密保持を達成する上で十分満足できるシーリング物性を得るには、 可塑 剤種の変更、 該グラジェント型アクリル樹脂粒子の増量が必要となり、 これは貯 蔵安定性の悪化および粘度上昇をもたらし、 作業性が低下する。
発明の開示
本発明者らは、 かかるグラジェント型アクリル樹脂粒子を用いたァクリルゾノレ の物性改質のため、 該ァクリルゾルへのビスフエノール A型などのエポキシ樹脂 と潜在性硬化剤の配合を試みたところ、 密着性、 特に金属に対する密着性が向上 するが、 硬化物の伸び物性が低下し、 しかも配合したエポキシ樹脂がグラジェン ト型アタリル樹脂粒子を溶解すること力ゝら、 貯蔵安定性が極端に低下することが わかった。
そこで、 配合するエポキシ樹脂について鋭意検討を進めた結果、 ァノレキレンォ キシド変性グ Vシジルエーテル型もしくはポリエーテルゥレタン変成のエポキシ 樹脂を使用すれば、 貯蔵安定性の低下を抑えつつ硬化物の伸び物性を高めること ' ができ、 カゝっ塗装面や金属面との密着性に優れることを見出し、 本発明を完成さ せるに至った。
すなわち、 本発明は、 構成モノマーの比率がコア部からシェル部にかけて多段 階乃至連続的に変化したグラジェント型構造を有するアクリル樹脂粒子と充填剤 を可塑剤に分散してなるアクリルゾルに、 アルキレンォキシド変性ダリシジルェ 一テル型エポキシ樹脂および/またはポリエーテルゥレタン変成エポキシ樹脂と その潜在性硬化剤を配合したことを特徴とする熱硬化性組成物を提供するもので める。
本発明における上記グラジェント型アクリル樹脂粒子は、 その構成モノマーと して、 たとえばェチノレメタクリレート、 n—プチルメタクリレート、 i—プチノレ メタタリレート、 s e c—ブチノレメタクリレート、 t—プチルメタタリレート、 ェチルへキシルメタクリレート、 ェチノレアクリレート、 n—プチノレァクリレート、 s e c—プチルァタリレート、 t—プチルァクリレートの少なくとも 1種 [Aモ " ノマーと称す] と、 メチルメタタリレート、 ベンジルメタクリレ トの少なくと も 1種おょぴメタクリル酸、 アクリル酸、 ィタコン酸、 クロトン酸の少なくとも 1種の混合物 [混合 Bモノマーと称す] を使用するもので、 重合に際して、 上記 Aモノマーと混合 Bモノマーとを、 その配合割合 (比率) を多段的乃至連続的に 変化させながら重合を行うことによって製造することができる (この場合、 Aモ ノマーの構成比率がコア部からシェル部にかけて徐々に減少し、 混合 Bモノマー の構成比率がコア部からシェル部にかけて徐々に増加する) 。 通常、 平均分子量 1 0 0 0〜 2 0 0 0 0 0 0、 一次粒子のおよび Zまたは一次粒子が凝集した二次 粒子の粒径 0. 1〜: L O O ^u mのものが使用されてよく、 市販品として、 三菱レイ ヨン (株)製の 「ダイヤナール J が知られている。
本発明における充填剤としては、 たとえばクレー、 炭酸カルシウム (重質炭酸 カルシウム、 沈降性炭酸カルシウム、 表面処理炭酸カルシウム等) 、 炭酸マグネ シゥム、 酸化チタン、 焼石コゥ、 硫酸バリウム、 亜口、華、 ケィ酸、 マイ力粉、 ァ スベス ト、 タルク、 ベントナイト、 シリカ、 ガラス粉、 ベンガラ、 カーポンプラ ック、 グラフアイト粉、 アルミナ、 シラスバルーン、 セラミックバルーン、 ガラ スバノレーン、 プラスチックバルーン、 金属粉などが挙げられる。
本発明における可塑剤としては、 たとえばジ (2—ェチノレへキシル) フタレー ト、 プチノレべンジノレフタレート、 ジノニノレフタレ一ト、 ジイソノニルフタレート、 ジィソデシルフタレート、 ジゥンデシルフタレート、 ジヘプチノレフタレート、 ブ チノレフタリルプチルグリコレートなどのフタル酸エステル;ジォクチルアジぺー ト、 ジデシルァジぺート、 ジォクチルセバケートなどの脂肪族二塩基酸エステ ル;ポリオキシエチレングリコーノレジべンゾエート、 ポリオキシプロピレングリ コールジベンゾエートなどのポリグリコール安息香酸エステル; トリプチルホス フエ一ト、 トリクレジルホスフェートなどのリン酸エステル;アルキル置換ジフ ェュル、 アルキル置換ターフェ-ル、 部分水添アルキルタ一フエュル、 芳香族系 プロセスオイル、 パインオイルなどの炭化水素類が挙げられる。
本発明で使用しうる上記アルキレンォキシド変性グリシジルエーテル型ェポキ シ樹月旨としては、 たとえばポリヒドロキシ化合物 [たとえばポリアルキレングリ コール (ポリエチレングリコール、 ポリプロピレングリコール、 ポリエチレンプ ロピレングリコーノレなど) ;へキシレングリコーノレ、 ブチレングリコ^"ノレ、 プロ ピレンダリコール、 エチレングリコール、 ネオペンチルグリコール、 ト "ェチレ ングリコール、 ペンタンジオール、 へキサントリオール、 グリセ口ールなどの脂 肪族多価ヒドロキシ化合物] とェピハロヒドリンを反応させたものが挙げれる。 また、 このアルキレンォキシド変性グリシジルエーテル型エポキシ樹脂に代え てまたは併用して使用する上記ポリエーテノレウレタン変成エポキシ樹脂は、 たと えば以下の手順に従って、 製造することができる。
i ) 先ず、 ポリエーテルポリオ ル (たとえばポリオキシァノレキレンポリオ一 ル、 ポリエーテルポリオール変性体、 ポリテトラメチレンエーテルグリコール) と過剰のポリイソシァネート化合物を反応させて、 末端イソシァネート基 (NC O) 含有ウレタンプレボリマーを得る。
上記ポリイソシァネートイ匕合物としては、 トリメチレンジイソシァネート、 テ レンジィソシァネート、 2, 4, 4一または 2, 2, 4-トリメチノレへキサメチレン ジイソシァネート、 ドデカメチレンジイソシァネート、 1, 3—シクロペンタン ジイソシァネート、 1, 6—へキサンジイソシァネート (HD I) 、 1, 4ーシク 口へキサンジイソシァネート、 1, 3—シクロへキサンジイソシァネート、 4, 4
'ーメチレンビス (シクロへキ、 7レイソシァネート) 、 4, 4,ーメチレンビス
(シクロへキシルイソシァネート) 、 メチル 2, 4—シクロへキサンジイソシァ ネート、 メチノレ 2, 6—シクロへキサンジイソシァネート、 1, 4一ビス (イソシ ァネートメチ^^) シクロへキサン、 1, 3—ビス (イソシァネートメチノレ) シク 口へキサン、 m—フエ二レンジイソシァネート、 P—フエュレンジイソシァネー ト、 4, 4,一ジフエュノレジイソシァネート、 1, 5—ナフタレンジイソシァネー ト、 4, 4,一ジフエ-ノレメタンジイソシァネート (MD I) 、 クルード MD I、 2, 4—または 2, 6—トリレンジイソシァネート、 4, 4'—トノレイジンジイソシ ァネート、 ジァ-ジンジィソシァネート、 4, 4,一ジフエュノレエーテノレジィソシ ァネート、 1, 3—または 1, 4—キシリレンジイソシァネート、 ω, co,ージイソ シァネートー 1, 4ージェチルベンゼン等が挙げられる。
ii) 次に、 末端 N CO含有ウレタンプレボリマーと、 1分子中に少なくとも 1 個の水酸基を有するエポキシ樹脂 (たとえばビスフエノール Aのジグリシジルェ 一テル、 脂肪族^ ffiアルコールのジグリシジルエーテル) を反応させることによ り、 ポリエーテルウレタン変成エポキシ樹脂を得る。
本発明における潜在性硬化剤としては、 たとえば下記群 (A) , (B ) , (C) のものに分けることができる。
(A) 6 0 °C以上、 好ましくは 1 0 0〜 2 0 0 °Cの温度で活性化してエポキシ 樹脂と反応しうるもの [活性化温度 6 0 °C未満のものでは、 当然貯蔵安定性が悪 化 (粘度上昇が起生) するので望ましくない] :
具体例として、 アジピン酸ジヒドラジド、 セバチン酸ジヒドラジド、 イソフタ ル酸ジヒドラジド、 1 , 3—ビス (ヒドラジノカルポェチル) 一5—イソプロピ ルヒダントイン、 エイコサン二酸ジヒドラジド、 ハイドロキノンジダリコール酸 ジヒドラジド、 レゾノレシノ一ルジグリコール酸ジヒドラジド、、4 , 4,ーェチリデ
• ンビスフエノ ルジグリコール酸ジヒドラジドなどのジヒドラジド化合物;ジシ アンジァミド; 4, 4,一ジァミノジフエ: = ^レスルホン;ィミダゾール、 2— n— ヘプタンデシルイミダゾールなどのィミダゾール化合物;メラミン;ベンゾグァ ナミン; N, N'—ジアルキル尿素化合物; N, N,ージアルキルチオ尿素化合物; ジアミノジフエュルメタン、 ジアミノビフエュル、 ジァミノフエニール、 ブェニ レンジァミン、 トリレンジァミン、 ドデカンジァミン、 デカンジァミン、 ォクタ ンジァミン、 テトラデカンジァミン、 へキサデカンジァミン、 ポリオキシプロピ レンジァミン、 ヒドラジド系ポリアミンなどの融点 6 0°C以上の常温固形のポリ ァミンが挙げられる。
(B) ポリアミン系変性化合物:
具体例として、 脂肪族ポリアミン (a ) (たとえばジメチルァミノプロピルァ ミン、 ジェチルァミノプロピルァミン、 ジプロピルアミノプロピルァミン、 ジブ チルァミノプロピルァミン、 ジメチルアミノエチルァミン、 ジェチルアミノエチ ルァミン、 ジプロピルアミノエチルァミン、 ジブチルアミノエチルァミン、 トリ メチノレへキサメチレンジァミン、 ジァミノプロパンなど) と NH2もしくは NH 基を少なくとも 1個有する環状構造のァミンもしくは芳香族ポリアミン (b ) (たとえばメタキシリレンジァミン、 1 , 3—ビス (アミノメチノレ) シクロへキ サン、 イソホロン^ァミン、 メンタンジァミン、 ジアミノシクロへキサン、 フエ エレンジァミン、 トノレイレンジァミン、 キシリレンジァミン、 ジアミノジフエ二 ルメタン、 ジアミノジフエニルスルホン、 ピぺラジン、 N—アミノエチルピペラ ジン、 ベンジルァミン、 シクロへキシルァミンなどのポリアミンおょぴモノアミ ン類) とジイソシァネート化合物 ( c ) (たとえばイソホロンジイソシァネート、 メタキシリレンジイソシァネート、 1 , 3—ビス (イソシァネートメチ /レ) シク 口へキサン、 2, 4—トルイレンジイソシァネート、 2, 6—トルイレンジイソシ ァネート、 1 , 5—ナフチレンジイソシァネート、 1, 4—フエ二レンジイソシァ ネート、 ジフエニルメタン一 4 , 4,ージイソシァネート、 2 , 2,一ジメチルジフ ェニルメタン一 4, 4 'ージイソシァネート、 へキサメチレンジイソシァネート、 トリメチルへキサメチレンジイソシァネートなど) の反応生成物 [ここで、 各反 応成分の比率は、 (a ) 1モル、 (b ) 0. 0 2〜3モル、 および (a ) と
( b ) の NH2および Zまたは NHZ ( c ) の N C O= lノ 1〜1 . 2となるよ うに選定!^、 芳香族炭化水素、 ァノレコール、 ケトンなどの溶媒中で室温乃至 1 6 0°Cにて反応させればよい] や上述の脂肪族ポリアミン (a ) とァミン (b ) と エポキシド化合物 (d ) (ビスフエノーノレ A、 ビスフエノーノレ F、 ビスフエノー ノレ S、 へキサヒ ドロビスフエノーノレ A—、 力テコーノレ、 レゾノレシン、 トリヒ ドロキ シビフエニル、 ベンゾフエノン、 ハイ ドロキノン、 テトラメチノレビスフエノーノレ Aなどの多価フェノールとェピクロノレヒドリンを反応して得られるグリシジルェ 一テル;グリセリン、 ネンペンチルグリコール、 エチレングリコール、 ポリェチ レンダリコールなどの脂肪族多価アルコールとェピクロルヒドリンを反応して得 られるポリグリシジルエーテル; p—ォキシ安息香酸、 ォキシナフトェ酸などの ヒドロキシカルボン酸とェピクロルヒドリンを反応して得られるグリシジルエー テルエステル;フタル酸、 イソフタル酸、 テトラハイドロフタル酸、 エンドメチ レンテトラヒドロフタル酸、 トリメリット酸、 重合脂肪酸などのポリカルボン酸 から誘導されるポリグリシジルエステル;ァミノフエノール、 アミノアルキルフ エノールから誘導されるグリシジルァミノダリシジルエーテル;ァミノ安息香酸 力 ^誘導されるグリシジルァミノダリシジルエステル;ァニリン、 トルイジン、 トリブロムァュリン、 キシリレンジァミン、 4 , 4 'ージアミノジフエニルメタン 力^誘導されるグリシジルァミン;エポキシ化ポリオレフイン、 グリシジルヒダ ントイン、 グリシジルアルキルヒダントイン、 トリグリシジルシアヌレート、 ブ チルダリシジルエーテル、 フェュルグリシジルエーテル、 アルキルフェエルダリ 'シジルエーテノレ、 安息香酸グリシジルエステル、 スチレンオキサイドなどのモノ エポキシド等) の反応生成物 [ここで、 各反応成分の比率は、 (a) 1モル、 (b) 0.5〜5モル、 および (a) と (b) の NH2および /または NHZ (d) のエポキシ基 =1ノ0.3〜0.9、 および (a) と (b) の NH2および
//または NHZ (c) の NCO=1/0.15〜1.35となるように選定し、 先 ず (b) の一部または全部と (d) を要すれば上記の溶媒中、 60〜120°じで 付加反応させ、 次いで (a) と残りの (b) と (c) を加え、 上記の溶媒中で室 温乃至 160°Cにて反応させればよい] が挙げられる。
(c) その他のポリアミン系変性化合物:
具体例として、 上述の脂肪族ポリアミン、 環状構造のァミンもしくは芳香族ポ リアミンの群から選ばれる 1種または 2種以上とエポキシ化合物 (たとえば、 ェ ポキシ基を分子中に 1個乃至 2個以上有する、 ビスフエノール型エポキシ樹脂、 ノボラック型エポキシ樹脂、 ポリエステル型エポキシ樹脂、 ポリエ テノレ型ェポ キシ樹脂など) の付加反応物に、 フエノール化合物 (たとえばフエノール樹脂、 レゾールノボラック樹脂など) および/またはポリカルボン酸化合物 (たとえば アジピン酸、 セバチン酸、 ドデカン酸、 ァゼライン酸など) を反応させて、 アミ ノ基をマスクして不活性ィ匕したもの [ここで、 通常、 ポリアミンのアミノ基 1当 量に対しエポキシ化合物のエポキシ基を 0.7〜1.5当量で付加反応させ、 次い で該付加反応物 1重量部に対しフエノール化合物および/またはポリカルボン酸 化合物 0.04-0.5重量部を反応させて、 活性アミノ基をマスクする;得られ る反応生成物は 60°C未満の温度で不活性であり、 60°Cを越える 80°C以上で 活性化する] 力 S挙げられる。
本発明に係る熱硬化性組成物は、 上述のグラジェント型アクリル樹脂粒子、 充 填剤、 可塑剤、 アルキレンォキシド変性グリシジルエーテル型エポキシ樹脂およ び/またはポリエーテルゥレタン変成エポキシ樹脂、 および潜在性硬化剤を配合 し、 これらを一括混合した系で構成される。 この場合、 グラジェント型アクリル 樹脂粒子とアルキレンォキシド変性グリシジルエーテル型エポキシ樹脂および/ またはポリエーテノレゥレタン変成エポキシ樹脂の重量比は通常、 100 Z 2〜 1 0 0 / 3 0、 好ましくは 1 0 OZ 5〜l 0 0 / 2 0となるように選定すればよい。 上記エポキシ樹脂の量が、 上記の上限値を越えると、 アクリル樹脂粒子がェポキ シ樹脂に溶解する傾向にあり、 経日により粘度が著しく上昇するため、 作業性に 支障を来し、 また上記の下限値を下回ると、 被着体への密着性が得られなくなる。 また、 上記潜在性硬化剤の量は通常、 アルキレンォキシド変性グリシジルエー テル型エポキシ樹脂および/またはポリエーテルゥレタン変成エポキシ樹脂 1 0
0部 (重量部、 以下同様) に対して 1〜5 0部の範囲で選定すればよい。 1部未 満では、 エポキシ樹脂の硬化に寄与せず、 被着体への密着性が得られず、 また 5
0部を越えると、 硬化被膜が脆化して低伸度となり、 カゝっ経済的に不利となる傾 向にある。
さらに必要に応じて、 吸湿剤 (酸化カルシウム、 モレキュラーシーブスなど) 、 揺変性賦与剤 (有機ベントナイト、 フュームドシリカ、 ステアリン酸アルミユウ ム、 金属石けん類、 ヒマシ油誘導体など) 、 安定剤 [ 2 , 6—ジー t—プチル一 4一メチルフエノール、 2 , 2—メチレン一ビス (4一メチル一 6— t—ブチル フエノール) 、 ジプチルジチォカルバミン酸ニッケルなど] 、-硬化促進剤 (ジブ チル錫ジラウレート、 ォクチル ォクチノレ酸ビスマスなど) 、 潜在性硬化剤 を溶解しない溶剤 (ナフサ、 パラフィンなどの高沸点炭化水素系溶剤) を適宜選 択して添加してもよい。
さらにまた、 熱硬化性成分として、 いわゆるポリオール (たとえばポリエーテ ルポリオ^"ル;ポリエステルポリオール;ポリブタジェン系ポリオール;ポリオ レフィン系ポリオール;ポリエーテルポリオールの中でァクリロ二トリル単独ま たはアクリロニトリルとスチレン, アクリルアミド, アクリル酸エステル, メタ クリル酸エステルおよび酢酸ビュルの群から選ばれる少なくとも 1種との混合モ ノマーを重合乃至グラフト重合させたポリマーポリオール等) と過剰のポリイソ シァネート化合物の反応で得られる末端イソシァネート基含有ウレタンプレポリ マーのブロック体 (特に、 上記ポリオールの少なくとも一部に上記ポリマーポリ オールを含ませたものが好ましい) を適量添加してもよい。
発明を実施するための最良の形態
次に実施例および比較例を挙げて、 本発明をより具体的に説明する。 . 実施例 1, 2および比較例 1〜3
(1) ポデイシ一ラーの調製
下記表 1に示す部数の各成分を、 減圧下で混練してボディシーラーを得る。
(2) 性能試験 (結果は表 1に併記する)
i ) 硬化物性
厚み 2 mmのシート状に塗布し、 140°Cで 20分間焼き付けた後、 ダンベル 2 号にて引張速度 200隱/分で伸ぴ (%) を測定する。
ii) 硬化後の可塑剤滲出
上記 (i) と同様にシート状塗布、 次いで加辦男化を行った後、 20°Cで 7日 間放置してから、 可塑剤滲出の有無を目視判定する。 〇は滲出なし、 X:滲出 あり。
iii) 粘度安定性
40°Cで 7日間貯蔵後の増粘率 (%) を測定する。
iv) 接着性
70X 1 50X0.8瞧の電着塗装板または S P C C鋼板に、 10 X 100 X 5瞧の寸法形状で塗布し、 140でで 20分間の焼付け後、 20 で 24時間放 置してから、 爪で剥離したときの破壊状態を観察する。 ,
表 1
実施例 比較例
1 2 1 2 3 グラジュント型アタリル樹脂(注 1) 112 112 一 112 112
P V C粉末 (注 2) 一 一 150 一 一 表面処理炭酸力 /レシゥム 90 90 90 90 90 炭酸カルシウム 100 100 100 100 100 ジイソノニノレフタレート 150 150 150 150 150 ビスフエノール A型エポキシ樹月旨 一 ― ― ― 3 . ァノレキレンォキシド変性グリシジノレエーテノレ型 3 ― ― 一 一 エホキン樹脂 (在 3)
ホリエーアノレゥレタン変成エホキン樹月旨 (汪4) ― 3 ― ― 潜在 tefil化剤 (汪 5) 1 1 - 1 酸ィ匕カノレンゥム 5 5 5 5 5
0 硬化物性 伸び (%) 360 275 200 255 150 ii) 硬化後の可塑剤滲出 〇 〇 〇 〇 〇 iii)増粘率 (%) 30 20 5 10 ゲル化 iv) 接着性 電着塗装板 凝集破壌 凝集破壌 界面破壌 凝集纏
S P C C鋼板 凝集破壌 ½集破 界面破壊 凝集破壌
表 1中、
注 1) 三菱レイヨン (株)製 「ダイヤナール RB 2000」 、 Aモノマー: n—プチルメタクリレート、 混合 Bモノマー: メチノレメタクリレ^-トノアクリ ル 酸、 粒径 30 μΐα
注 2) 鐘淵化学 (株)製 「PSH— 1 80J
注 3 ) ビスフエノール A型エポキシ樹脂のプロピレンォキシド付加体とェピク ロノレヒ ドリンの反応物
注 4) 旭電化工業 (株)製 「EPU73J 、
注 5) 旭電化工業 (株)製のポリアミン系変性化合物 ( 「アデ力ハードナー EH 4070 SJ )
実施例 3および 4
実施例 1のボディシーラーの調製において、 下記の製造で得られる末端ィソシ rネート基 (NCO) 含有ウレタンプレポリマーのブロック体 (ブロック化ウレ タンプレボリマー) 1 0部を添加する以外は、 同様にしてボディシーラーを得、 次いで同様の性能試験に供し、 結果を下記表 2に示す。
プロック化ウレタンプレポリマーの製造
ポリマーポリオール [旭硝子 (株)製 「EL— 920」 、 分子量 4900、 f = 3のポリオキシアルキレンエーテルポリオールにァクリロュトリルとスチレンの 混合モノマーをグラフト重合させたもの] (実施例 3) またはポリエーテルポリ オール [旭硝子 (株)製 「E L— 5030 j 、 分子量 5000、 f ==3] (実施例 4) 100部と 4, 4'—ジフエエルメタンジイソシァネート (ポリマーポリオ一 ルの場合: 12. 3部、 ポリエーテルポリオールの場合: 16. 4部) を (NCO /OH=2. 2) 、 80°Cで 5時間反応させて、 末端 NCOウレタンプレボリマ 一を得た後、 触媒の存在下にメチルェチルケトキシム (ポリマーポリオールの場 合: 4. 9部、 ポリエーテノレポリォーノレの場合: 6. 5部) を 50 °Cで 5時間反応 させて、 それぞれプロック化ウレタンプレポリマーを得る。 表 2
Figure imgf000013_0001
産業上の利用の可能性
本発明の熱硬化性組成物は、 塗装面、 電着塗装面に十分接着し、 主に自動車の 組立ラィンで用 V、るボディシーラーゃァンダーコートに有用であるが、 その他に も各種金属板等のコーティング材、 接着剤にも使用できる。

Claims

請求の範囲
1 . 構成モノマーの比率がコア部からシェル部にかけて多段階乃至連続的に変 化したグラジェント型構造を有するァクリル樹脂粒子と充填剤を可塑剤に分散し てなるアタリノレゾノレに、 アルキレンォキシド変性グリシジルエーテル型エポキシ 樹脂および/またはポリエーテルゥレタン変成エポキシ樹脂とその潜在性硬化剤 を配合したことを特徴とする熱硬化性組成物。
2. アルキレンォキシド変性グリシジルエーテル型エポキシ樹脂が、 ポリヒド ロキシ化合物とェピハ口ヒドリンを反応させたものである請求の範囲 1に記載の 熱硬化性組成物 o
3 . ポリエーテルウレタン変成エポキシ樹脂が、 ポリエーテルポリオールと過 剰のポリィソシァネート化合物の反応で得られる末端ィソシァネート基含有ゥレ タンプレボリマーと、 1分子中に少なくとも 1個の水酸基を有するエポキシ樹月旨 を反応させたものである請求の範囲 1に記載の熱硬化性組成物。
4. 潜在性硬化剤が、 6 0°C以上の温度で活性化してエポキシ樹脂と反応しう ' るものである請求の範囲 1乃至 3のいずれか 1つに記載の熱硬化性組成物。
5 . 潜在性硬化剤が、 脂肪族ポリアミンと NH2もしくは NH基を少なくとも 1個有する環状構造のアミンもしくは芳香族ポリアミンとジィソシァネート化合 物の反応生成物である請求の範囲 1乃至 3のいずれか 1つに記載の熱硬化性組成 物。
6 . 潜在性硬化剤が、 脂肪族ポリアミン、 環状構造のァミンもしくは芳香族ポ リアミンの群から選ばれる 1種または 2種以上とエポキシ化合物の付加反応物に、 フエノール化合物およぴ Zまたはポリ力ルポン酸化合物を反応させて、 アミノ基 をマスクして不活性化したものである請求の範囲 1乃至 3のいずれか 1つに記載 の熱硬化性組成物。
7 . グラジェント型構造を有するアクリル樹脂粒子と、 アルキレンォキシド変 性グリシジノレエーテ/レ型エポキシ樹脂および Zまたはポリエーテルゥレタン変成 エポキシ樹脂の重量比が 1 0 0/ 2 - 1 0 0 / 3 0である請求の範囲 1乃至 6の " V、ずれか 1つに記載の熱硬化性組成物。
8 . 潜在性硬ィ匕剤の量が、 アルキレンォキシド変性グリシジルエ^ "テル型ェポ キシ樹脂おょぴ Zまたはポリエーテルゥレタン変成エポキシ樹脂 1 0 0重量部に 対し 1〜 5 0重量部である請求の範囲 1乃至 7のいずれか 1つに記載の熱硬化性 組成物。
9 . ポリオールと過剰のポリイソシァネート化合物の反応で得られる末端ィソ シァネート基含有ウレタンプレポリマーのプロック体であって、 そのポリオ一ノレ の少なくとも一部にポリマーポリオールを含ませたものを添加した請求の範囲 1 乃至 8のいずれか 1つに記載の熱硬化性組成物。
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