WO2016117292A1 - 硬化性オルガノポリシロキサン組成物、その硬化物、および硬化皮膜の形成方法 - Google Patents

硬化性オルガノポリシロキサン組成物、その硬化物、および硬化皮膜の形成方法 Download PDF

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琢哉 小川
哲 小野寺
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東レ・ダウコーニング株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a curable organopolysiloxane composition, a cured product thereof, and a method for forming a cured film using the composition.
  • Patent Document 1 discloses a mercapto group-containing organopolysiloxane obtained by hydrolytic condensation reaction of a mercaptoalkylalkoxysilane and another organoalkoxysilane, and an epoxy resin having at least two epoxy groups in one molecule.
  • Patent Document 2 discloses an organosilane having a silicon atom-bonded hydroxyl group and / or a silicon atom-bonded alkoxy group and / or a condensate thereof, a polyfunctional (meth) acrylic monomer, or (meta A coating composition comprising an addition reaction product of an acrylic group-containing alkoxysilane and / or a condensate thereof with a mercapto group-containing alkoxysilane and / or a condensation reaction product thereof, an epoxy group-containing compound, and a curing catalyst has been proposed. .
  • An object of the present invention is to provide a curable organopolysiloxane composition that has a good curability even at a relatively low temperature of 30 ° C. or less and that forms a cured film having excellent adhesion to the coating, and the coating It is in providing the hardened
  • Another object of the present invention is to provide a method for forming a cured film at a relatively low temperature.
  • the curable organopolysiloxane composition of the present invention comprises (A) Average composition formula: X a R 1 b SiO (4-ab) / 2 Wherein X is at least one mercapto group selected from the group consisting of a mercaptoalkyl group and a mercaptoaryl group, and R 1 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkyl group having 2 to 12 carbon atoms.
  • C and d are numbers satisfying 0 ⁇ c ⁇ 1, 0 ⁇ d ⁇ 3, and 0.8 ⁇ c + d ⁇ 3.
  • the cured product of the present invention is characterized by curing the above curable organopolysiloxane composition.
  • the method for forming a cured film of the present invention is characterized in that the curable organopolysiloxane composition is applied to an object to be coated and cured at ⁇ 5 to 30 ° C.
  • the curable organopolysiloxane composition of the present invention is characterized in that it has good curability at a relatively low temperature and can form a cured film having excellent adhesion to an object to be coated. Further, the method for forming a cured film of the present invention is characterized in that the curable organopolysiloxane composition can be rapidly cured at a relatively low temperature.
  • the (A) component mercapto group-containing organopolysiloxane is the main component of the present composition and has an average composition formula: X a R 1 b SiO (4-ab) / 2 It is represented by
  • X is at least one mercapto group selected from the group consisting of a mercaptoalkyl group and a mercaptoaryl group.
  • the mercaptoalkyl group include a 3-mercaptopropyl group, a 4-mercaptobutyl group, and a 6-mercaptohexyl group.
  • the mercaptoaryl include a 4-mercaptophenyl group, a 4-mercaptomethylphenyl group, and a 4- (2-mercaptoethyl) phenyl group.
  • the component (A) has at least two mercapto groups (X) in one molecule.
  • R 1 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, a hydroxyl group, or An alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.
  • the alkyl group include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, and dodecyl group. From this point, a methyl group is preferable.
  • alkenyl group examples include vinyl group, allyl group, butenyl group, pentenyl group, hexenyl group, heptenyl group, octenyl group, nonenyl group, decenyl group, undecenyl group, and dodecenyl group. From the viewpoint, a vinyl group, an allyl group, a hexenyl group, and an octenyl group are preferable.
  • the aryl group include a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, a naphthyl group, a biphenyl group, and a phenoxyphenyl group.
  • a phenyl group, a tolyl group, and a naphthyl group are preferable.
  • an aryl group, particularly a phenyl group into the organopolysiloxane of the component (A)
  • the compatibility with the component (B) is improved, and the weather resistance of the resulting cured product tends to be improved.
  • the aralkyl group include a benzyl group, a phenethyl group, and a methylphenylmethyl group.
  • alkyl groups groups in which some or all of the hydrogen atoms bonded to these alkyl groups, alkenyl groups, aryl groups, or aralkyl groups are substituted with halogen atoms such as chlorine atoms and bromine atoms are also exemplified.
  • alkoxy group examples include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an i-propoxy group, an n-butoxy group, a sec-butoxy group, and a tert-butoxy group.
  • R 1 may have two or more of these groups.
  • a represents the ratio of the mercapto group (X) to the silicon atom, and is a number satisfying 0 ⁇ a ⁇ 1, preferably 0 ⁇ a ⁇ 0.6, or 0 ⁇ a ⁇ 0.4.
  • b is a hydrogen atom relative to a silicon atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, a hydroxyl group Or a number satisfying 0 ⁇ b ⁇ 3 indicating the proportion of the alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.
  • the sum of a and b is a number satisfying 0.8 ⁇ a + b ⁇ 3, preferably 1 ⁇ a + b ⁇ 2.2 or 1 ⁇ a + b ⁇ 2.0.
  • a is a number within the above range
  • the resulting curable organopolysiloxane composition has good curability at relatively low temperatures, and the resulting cured product has good mechanical strength. It is.
  • cured material improves that b is a number within the said range.
  • the sum of a and b is within the above range, the resulting curable organopolysiloxane composition has good curability at a relatively low temperature, and the resulting cured product has good mechanical strength. Because.
  • the molecular weight of the component (A) is not particularly limited, but the weight average molecular weight measured by gel permeation chromatography is preferably 1,000 or more and 50,000 or less.
  • the weight average molecular weight of the component (A) is not less than the lower limit of the above range, the resulting cured product has good mechanical properties, and on the other hand, when it is not more than the upper limit of the above range, the resulting curable organo This is because the curing rate of the polysiloxane composition is improved.
  • Examples of the component (A) include organopolysiloxanes represented by the following average unit formula.
  • Me, Ph, Vi, and Thi each represent a methyl group, a phenyl group, a vinyl group, and a 3-mercaptopropyl group, and x1, x2, x3, and x4 are positive numbers, respectively.
  • X1, x2, x3, x4 is 1.
  • the component (A) may be one kind of organopolysiloxane or a mixture of at least two kinds of organopolysiloxane.
  • the mixture may be one represented by the above average composition formula.
  • the compound of the component (B) is a component for curing the present composition by reacting with the mercapto group in the component (A).
  • Component (B) is a compound having at least two functional groups selected from the group consisting of an acryloyl group, a methacryloyl group, and an epoxy group in one molecule, and the components (B1) to (B4) ) At least one compound selected from the group consisting of components.
  • Component (B1) has an average composition formula: Y c R 2 d SiO (4-cd) / 2 It is organopolysiloxane represented by these.
  • Y is at least one group selected from the group consisting of an acryloxyalkyl group and a methacryloxyalkyl group.
  • the acryloxyalkyl group include a 3-acryloxypropyl group, a 4-acryloxybutyl group, and a 6-acryloxyhexyl group.
  • the methacryloxyalkyl group include a 3-methacryloxypropyl group and a 4-methacryloxybutyl group.
  • the component (B1) has at least two groups (Y) in one molecule.
  • R 2 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, a hydroxyl group, or An alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.
  • the alkyl group include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, and dodecyl group. From this point, a methyl group is preferable.
  • alkenyl group examples include vinyl group, allyl group, butenyl group, pentenyl group, hexenyl group, heptenyl group, octenyl group, nonenyl group, decenyl group, undecenyl group, and dodecenyl group. From the viewpoint, a vinyl group, an allyl group, a hexenyl group, and an octenyl group are preferable.
  • the aryl group include a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, a naphthyl group, a biphenyl group, and a phenoxyphenyl group.
  • a phenyl group, a tolyl group, and a naphthyl group are preferable.
  • an aryl group, particularly a phenyl group into the organopolysiloxane of component (B1), the weather resistance of the resulting cured product tends to be improved.
  • the aralkyl group include a benzyl group, a phenethyl group, and a methylphenylmethyl group.
  • alkyl groups groups in which some or all of the hydrogen atoms bonded to these alkyl groups, alkenyl groups, aryl groups, or aralkyl groups are substituted with halogen atoms such as chlorine atoms and bromine atoms are also exemplified.
  • alkoxy group examples include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an i-propoxy group, an n-butoxy group, a sec-butoxy group, and a tert-butoxy group.
  • R 2 may have two or more of these groups.
  • c is a number satisfying 0 ⁇ c ⁇ 1, preferably 0 ⁇ c ⁇ 0.6, or 0 ⁇ c ⁇ 0.4, indicating the ratio of the group (Y) to the silicon atom.
  • d is a hydrogen atom relative to a silicon atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, a hydroxyl group Or a number satisfying 0 ⁇ d ⁇ 3 indicating the proportion of the alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.
  • the sum of a and b is a number satisfying 0.8 ⁇ c + d ⁇ 3, preferably 1 ⁇ c + d ⁇ 2.2 or 1 ⁇ c + d ⁇ 2.0.
  • c is a number within the above range
  • the resulting curable organopolysiloxane composition has good curability at a relatively low temperature, and the resulting cured product has good mechanical strength. It is.
  • cured material improves that d is a number within the said range.
  • the total of c and d is within the above range, the resulting curable organopolysiloxane composition has good curability at a relatively low temperature, and the resulting cured product has good mechanical strength. Because.
  • the molecular weight of the component (B1) is not particularly limited, but the weight average molecular weight measured by gel permeation chromatography is preferably 1,000 or more and 50,000 or less.
  • the weight average molecular weight of the component (B1) is not less than the lower limit of the above range, the resulting cured product has good mechanical properties, and on the other hand, if it is not more than the upper limit of the above range, the resulting curable organo This is because the curing rate of the polysiloxane composition is improved.
  • Examples of the component (B1) include organopolysiloxanes represented by the following average unit formula.
  • Me, Ph, Vi, and Ac each represent a methyl group, a phenyl group, a vinyl group, and a 3-acryloxypropyl group, and y1, y2, y3, and y4 are each a positive number, and one molecule The sum of y1, y2, y3, and y4 is 1.
  • the component (B1) may be one type of organopolysiloxane or a mixture of at least two types of organopolysiloxane.
  • the mixture may be one represented by the above average composition formula.
  • the component (B2) is a non-siloxane compound having at least two groups selected from the group consisting of acryloyl groups and methacryloyl groups in one molecule.
  • the non-siloxane compound is a compound having no siloxane bond (Si—O—Si) in the molecule, and specifically, a compound other than acryloyl group and / or methacryloyl group-containing organopolysiloxane. .
  • the molecular weight of the component (B2) is not particularly limited, but is preferably in the range of 200 to 2,000, in the range of 200 to 1,500, or in the range of 300 to 1,500.
  • the component is a non-siloxane compound having at least two epoxy groups in one molecule.
  • the non-siloxane compound is a compound that does not have a siloxane bond (Si—O—Si) in the molecule, and specifically, is a compound other than an epoxy group-containing organopolysiloxane.
  • the molecular weight of component (B3) is not particularly limited, but is preferably in the range of 200 to 2,000, in the range of 200 to 1,500, or in the range of 300 to 1,500. This is because when the molecular weight of the component (B3) is equal to or higher than the lower limit of the above range, the volatility of the component (B3) is reduced and the problem of odor is reduced. This is because the compatibility with the component (A) is improved.
  • Component (B3) includes 1,4-butanediol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, bisphenol A diglycidyl ether, hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, ethylene glycol Diglycidyl ethers such as diglycidyl ether, diethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, and polypropylene glycol diglycidyl ether; glycerin diglycidyl ether, glycerin triglycidyl ether, diglycerol polyglycidyl Glycerin derivatives such as ether and polyglycerol polyglycidyl ether; trimethylo Trimethylolpropane derivatives such as rupropane triglycidyl ether; diglycid
  • the component (B4) is a compound having at least one group selected from the group consisting of an acryloyl group and a methacryloyl group and an epoxy group in one molecule.
  • the molecular weight of the component (B4) is not particularly limited, but is preferably in the range of 200 to 2,000, in the range of 200 to 1,500, or in the range of 300 to 1,500. This is because when the molecular weight of the component (B4) is not less than the lower limit of the above range, the volatility of the component (B4) becomes low and the problem of odor is reduced, while on the other hand, it is below the upper limit of the above range. This is because the compatibility with the component (A) is improved.
  • Component (B4) includes hydroxyl group-containing acrylate diglycidyl ethers such as 4-hydroxybutyl acrylate glycidyl ether; acrylic acid epoxy-containing alkyl esters such as 3,4-epoxycyclohexylmethyl acrylate; and mixtures of two or more thereof Is exemplified.
  • the content of the component (B) is such that the total of the functional groups in this component is within the range of 0.3 to 3 mol, preferably 1 mol of the mercapto group in the component (A). , In the range of 0.5 to 2 mol, or in the range of 0.8 to 1.5 mol. This is because when the content of the component (B) is not less than the lower limit of the above range, the resulting curable organopolysiloxane composition is sufficiently cured, and on the other hand, it is not greater than the upper limit of the above range. This is because the mechanical strength of the cured product is improved.
  • Component (C) is a component for accelerating curing of the composition at low temperature, and is an amine compound having no NH bond and / or a phosphine compound having no PH bond.
  • Examples of the amine compound include triethylamine, tri-n-propylamine, tri-n-butylamine, tri-i-butylamine, tri-n-hexylamine, tri-n-octylamine, triphenylamine, and N, N-dimethyl.
  • Examples of the phosphine compound include triphenylphosphine, triorthotolylphosphine, triparatolylphosphine, tris (paramethoxyphenyl) phosphine, diphenylcyclohexylphosphine, tricyclohexylphosphine, triethylphosphine, tripropylphosphine, tri-n-butylphosphine, Examples include tri-t-butylphosphine, tri-n-hexylphosphine, and tri-n-octylphosphine.
  • tertiary amine compounds are preferable, and these may be used alone or in combination of at least two.
  • the bath life of the curable organopolysiloxane composition of the present invention can be adjusted.
  • the content of component (C) is in the range of 0.01 to 10% by mass with respect to the total amount of components (A) to (C). This is because the curing reaction of the resulting composition is promoted when the content of the component (C) is at least the lower limit of the above range, and the cured product obtained when the content is below the upper limit of the above range. This is because it becomes difficult to color even by aging.
  • the bath life of the present composition can be adjusted by appropriately adjusting the content of the component (C).
  • This composition can be used in the absence of a solvent. However, if it is desired to lower the viscosity of this composition or form a cured product on a thin film, it contains (D) an organic solvent as necessary. Also good.
  • the organic solvent is not particularly limited as long as it does not inhibit the curing of the composition and can uniformly dissolve the entire composition.
  • the organic solvent preferably has a boiling point of 70 ° C.
  • the content of the organic solvent is not particularly limited, but is in the range of 0 to 3,000 parts by mass, or 0 to 1,000 parts per 100 parts by mass in total of the components (A) to (C). It is preferably within the range of 000 parts by mass.
  • the viscosity at 25 ° C. of the composition is not particularly limited, but is preferably in the range of 10 to 100,000 mPa ⁇ s, or in the range of 10 to 10,000 mPa ⁇ s.
  • an organic solvent can be added to this composition, and it can also adjust to the said viscosity range.
  • components other than the above as necessary include fumed silica, crystalline silica, fused silica, wet silica, titanium oxide, zinc oxide, iron oxide, and the like.
  • Metal oxide fine powders Adhesive agents such as vinyltriethoxysilane, allyltrimethoxysilane, allyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane; other nitrides
  • conventionally known additives such as inorganic fillers such as sulfides, pigments, heat resistance improvers and the like can be contained.
  • This composition can be prepared by uniformly mixing the components (A) to (C) and, if necessary, any other components.
  • any composition that can be mixed at room temperature using various stirrers or kneaders and does not easily cure during mixing may be mixed under heating.
  • the curing of the composition proceeds even at a relatively low temperature of -5 to 30 ° C.
  • hardening can also be accelerated
  • the time required for the curing reaction depends on the types of the components (A) to (C), but is generally within 24 hours at a relatively low temperature.
  • the cured product of the present invention is obtained by curing the curable organopolysiloxane composition.
  • the shape of the cured product is not particularly limited, and examples thereof include a sheet shape, a film shape, and a tape shape.
  • the composition can be applied to a film-like substrate, a tape-like substrate, or a sheet-like substrate and then cured at ⁇ 5 to 30 ° C. to form a cured film on the surface of the substrate.
  • the film thickness of the cured film is not particularly limited, but is preferably in the range of 10 to 500 ⁇ m, or in the range of 50 to 100 ⁇ m.
  • This composition can be applied to a coating of a substrate having poor heat resistance because curing proceeds even at a relatively low temperature.
  • the coating method of the present composition include gravure coating, offset coating, offset gravure, roll coating, reverse roll coating, air knife coating, curtain coating, and comma coating.
  • Such base materials include paperboard, cardboard paper, clay coated paper, polyolefin laminated paper, especially polyethylene laminated paper, synthetic resin film / sheet / coating film, natural fiber cloth, synthetic fiber cloth, and artificial leather cloth. Examples thereof include metal foil, metal plate and concrete.
  • a synthetic resin film / sheet / coating film is preferable.
  • the present composition is generally applied on a coating film made of an epoxy resin, an acrylic resin, a urethane resin or the like.
  • Me, Ph, Thi, Ac, and Ep represent a methyl group, a phenyl group, a 3-mercaptopropyl group, a 3-acryloxypropyl group, and a 3-glycidoxypropyl group, respectively.
  • viscosity, weight average molecular weight, mercapto equivalent, acryloxy equivalent, and epoxy equivalent were measured as follows.
  • Weight average molecular weight The weight average molecular weight in terms of standard polystyrene was determined by gel permeation chromatography using an RI detector.
  • the solid content was filtered to obtain a colorless and transparent liquid having a viscosity of 560 mPa ⁇ s.
  • This liquid has a weight average molecular weight of 4,000 and a mercapto equivalent weight of 260 g / mol.
  • the average unit formula is: (Me 2 SiO 2/2 ) 0.65 (ThiSiO 3/2 ) 0.35 Average composition formula: Thi 0.35 Me 1.30 SiO 1.18 It was confirmed that it is the mercapto group containing organopolysiloxane represented by these.
  • Solvent-free curable organopolysiloxane compositions having the compositions shown in Tables 1 and 2 were prepared using the following components.
  • the functional group in the component (B) was adjusted to an amount of 1 mol with respect to 1 mol of the mercapto group in the component (A).
  • (A-1) Mercapto group-containing organopolysiloxane prepared in Synthesis Example 1
  • B As the component (B), the following components were used.
  • B-1) Multifunctional acrylate (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., KAYARAD TMPTA)
  • B-2) Neopentyl glycol diglycidyl ether (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
  • B-3) Acryloxy group-containing organopolysiloxane prepared in Synthesis Example 2
  • B-4) 4-hydroxybutyl acrylate glycidyl ether (manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd., 4HBAGE)
  • C As the component (C), the following components were used.
  • C-1) 2,6,10-trimethyl-2,6,10-triazaundecane (c-2): 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol
  • c-3) 2, 6-Dimethyl-2,6-diazaheptane
  • C-4 Toluene solution of 1,8-diazabicyclo [5,4,0] undecene (active ingredient 1% by mass)
  • C-5 Dibutyltin dilaurate (Nitto Kasei Co., Ltd., Neostan U-100)
  • the curable organopolysiloxane composition was evaluated as follows.
  • Examples 10 and 11 A solvent-type curable organopolysiloxane composition having the composition shown in Table 3 was prepared using the above components and the following components.
  • the functional group in the component (B) was fixed in an amount of 1 mol with respect to 1 mol of the mercapto group in the component (A).
  • (D) As the component (D), the following components were used.
  • the curable organopolysiloxane composition was evaluated as follows.
  • the curable organopolysiloxane composition was applied by flow coating onto a glass plate, dried and cured at room temperature for 1 day, and further dried and cured at 70 ° C. for 2 hours.
  • the adhesion of the cured film on the glass plate was evaluated by a cross cut test (JIS K5400). As a result of the evaluation, “ ⁇ ” indicates that the cured film does not peel off, and “ ⁇ ” indicates that the cured film is peeled off.
  • the curable organopolysiloxane composition of the present invention has a fast curing at 25 ° C., a fast curing at ⁇ 2 ° C., and good adhesion of the resulting cured film. was confirmed.
  • the curable organopolysiloxane composition of the present invention has a good curability even at a relatively low temperature and forms a cured film having excellent adhesion to an object to be coated, It is suitable for coating a poor object to be coated or a structure that is difficult to use a heating means.

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Abstract

　（Ａ）メルカプト基含有オルガノポリシロキサン、（Ｂ）アクリロイル基、メタクリロイル基、およびエポキシ基からなる群から選択される少なくとも１種の官能基を一分子中に少なくとも２個有する化合物、および（Ｃ）Ｎ－Ｈ結合を有さないアミン化合物および／またはＰ－Ｈ結合を有さないホスフィン化合物から少なくともなる硬化性オルガノポリシロキサン組成物。この組成物は、比較的低温においても良好な硬化性を有し、被塗物に対して密着性に優れる硬化皮膜を形成する。

Description

硬化性オルガノポリシロキサン組成物、その硬化物、および硬化皮膜の形成方法
　本発明は硬化性オルガノポリシロキサン組成物、その硬化物、および前記組成物を用いた硬化皮膜の形成方法に関する。
　硬化性オルガノポリシロキサン組成物は、硬化して、接着性、密着性、耐候性、電気特性に優れる硬化物を形成することから、電気・電子部品の接着剤、封止剤、コーティング剤等に使用されている。例えば、特許文献１には、メルカプトアルキルアルコキシシランと他のオルガノアルコキシシランとを加水分解縮合反応してなるメルカプト基含有オルガノポリシロキサン、および一分子中に少なくとも２個のエポキシ基を有するエポキシ樹脂からなる塗料組成物が提案され、また、特許文献２には、ケイ素原子結合水酸基および／またはケイ素原子結合アルコキシ基を有するオルガノシランおよび／またはその縮合物、多官能（メタ）アクリルモノマー、または（メタ）アクリル基含有アルコキシシランおよび／またはその縮合物と、メルカプト基含有アルコキシシランおよび／またはその縮合反応物との付加反応物、エポキシ基含有化合物、および硬化触媒からなる塗料組成物が提案されている。
　しかし、このような塗料組成物は、室温で硬化が進行するものの、その硬化速度は遅いという課題がある。このため、冬季屋外の使用を考慮し、３０℃以下の比較的低温においても良好な硬化性を有する硬化性オルガノポリシロキサン組成物が求められている。
特開２００３－０４９１１８号公報 特開２０１３－０９５７７３号公報
　本発明の目的は、３０℃以下の比較的低温においても良好な硬化性を有し、被塗物に対して密着性に優れる硬化皮膜を形成する硬化性オルガノポリシロキサン組成物、および被塗物に対して密着性の優れる硬化物を提供することにある。また、本発明の他の目的は、比較的低温において硬化皮膜を形成する方法を提供することにある。
　本発明の硬化性オルガノポリシロキサン組成物は、
（Ａ）平均組成式：
　　　　　　　ＸａＲ１ ｂＳｉＯ（４－ａ－ｂ）／２
（式中、Ｘはメルカプトアルキル基およびメルカプトアリール基からなる群より選択される少なくとも１種のメルカプト基であり、Ｒ１は水素原子、炭素数１～１２のアルキル基、炭素数２～１２のアルケニル基、炭素数６～２０のアリール基、炭素数７～２０のアラルキル基、水酸基、または炭素数１～６のアルコキシ基であり、但し、一分子中、少なくとも２個のＸを有し、ａおよびｂは、０＜ａ＜１、０＜ｂ＜３、０.８＜ａ＋ｂ＜３を満たす数である。）
で表されるメルカプト基含有オルガノポリシロキサン、
（Ｂ）アクリロイル基、メタクリロイル基、およびエポキシ基からなる群から選択される少なくとも１種の官能基を一分子中に少なくとも２個有する化合物であって、
（Ｂ１）平均組成式：
　　　　　　　ＹｃＲ２ ｄＳｉＯ（４－ｃ－ｄ）／２
（式中、Ｙはアクリロキシアルキル基およびメタクリロキシアルキル基からなる群から選択される少なくとも１種の基であり、Ｒ２は水素原子、炭素数１～１２のアルキル基、炭素数２～１２のアルケニル基、炭素数６～２０のアリール基、炭素数７～２０のアラルキル基、水酸基、または炭素数１～６のアルコキシ基であり、但し、一分子中、少なくとも２個のＹを有し、ｃおよびｄは、０＜ｃ＜１、０＜ｄ＜３、０.８＜ｃ＋ｄ＜３を満たす数である。）
で表されるオルガノポリシロキサン、
（Ｂ２）アクリロイル基およびメタクリロイル基からなる群から選択される少なくとも１種の基を一分子中に少なくとも２個有する非シロキサン化合物、
（Ｂ３）エポキシ基を一分子中に少なくとも２個有する非シロキサン化合物、および
（Ｂ４）一分子中に、アクリロイル基およびメタクリロイル基からなる群から選択される少なくとも１種の基、およびエポキシ基を有する化合物
からなる群より選択される少なくとも１種の化合物｛（Ａ）成分中のメルカプト基１モルに対して、（Ｂ）成分中の官能基が０.３～３モルとなる量｝、および
（Ｃ）Ｎ－Ｈ結合を有さないアミン化合物および／またはＰ－Ｈ結合を有さないホスフィン化合物｛（Ａ）成分～（Ｃ）成分の合計量に対して、０.０１～１０質量％となる量｝
から少なくともなることを特徴とする。
　本発明の硬化物は、上記の硬化性オルガノポリシロキサン組成物を硬化させてなることを特徴とする。
　本発明の硬化皮膜の形成方法は、被塗物に上記の硬化性オルガノポリシロキサン組成物を塗布し、－５～３０℃で硬化させることを特徴とする。
　本発明の硬化性オルガノポリシロキサン組成物は、比較的低温で良好な硬化性を有し、被塗物に対して密着性に優れる硬化皮膜を形成することができるという特徴がある。また、本発明の硬化皮膜の形成方法は、硬化性オルガノポリシロキサン組成物を比較的低温で速やかに硬化することができるという特徴がある。
　以下、本発明の硬化性オルガノポリシロキサン組成物について詳細に説明する。
　（Ａ）成分のメルカプト基含有オルガノポリシロキサンは本組成物の主剤であり、平均組成式：
　　　　　　　ＸａＲ１ ｂＳｉＯ（４－ａ－ｂ）／２
で表される。
　式中、Ｘはメルカプトアルキル基およびメルカプトアリール基からなる群より選択される少なくとも１種のメルカプト基である。このメルカプトアルキル基としては、３－メルカプトプロピル基、４－メルカプトブチル基、６－メルカプトヘキシル基が例示される。また、このメルカプトアリールとしては、４－メルカプトフェニル基、４－メルカプトメチルフェニル基、４－(２－メルカプトエチル)フェニル基が例示される。（Ａ）成分は、一分子中、少なくとも２個のメルカプト基（Ｘ）を有する。
　また、式中、Ｒ１は水素原子、炭素数１～１２のアルキル基、炭素数２～１２のアルケニル基、炭素数６～２０のアリール基、炭素数７～２０のアラルキル基、水酸基、または炭素数１～６のアルコキシ基である。このアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基が例示され、経済性、耐熱性の点から、メチル基が好ましい。また、このアルケニル基としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基が例示され、経済性、反応性の点から、ビニル基、アリル基、ヘキセニル基、オクテニル基が好ましい。また、このアリール基としては、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、ビフェニル基、フェノキシフェニル基が例示され、経済性の点から、フェニル基、トリル基、ナフチル基が好ましい。特に、（Ａ）成分のオルガノポリシロキサン中にアリール基、特に、フェニル基を導入することにより、（Ｂ）成分との相溶性が向上し、得られる硬化物の耐候性が向上する傾向がある。また、このアラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、メチルフェニルメチル基が例示される。さらに、これらのアルキル基、アルケニル基、アリール基、またはアラルキル基に結合している水素原子の一部または全部が塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子で置換した基も例示される。また、このアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ｎ－プロポキシ基、ｉ－プロポキシ基、ｎ－ブトキシ基、ｓｅｃ－ブトキシ基、ｔｅｒｔ－ブトキシ基が例示される。Ｒ１としては、これらの基を二種以上有してもよい。
　また、式中、ａはケイ素原子に対するメルカプト基（Ｘ）の割合を示す、０＜ａ＜１、好ましくは、０＜ａ≦０.６、または０＜ａ≦０.４を満たす数である。また、式中、ｂはケイ素原子に対する水素原子、炭素数１～１２のアルキル基、炭素数２～１２のアルケニル基、炭素数６～２０のアリール基、炭素数７～２０のアラルキル基、水酸基、または炭素数１～６のアルコキシ基の割合を示す、０＜ｂ＜３を満たす数である。ただし、ａとｂの合計は、０.８＜ａ＋ｂ＜３、好ましくは、１＜ａ＋ｂ≦２.２、または１＜ａ＋ｂ≦２.０を満たす数である。これは、ａが上記範囲内の数であると、得られる硬化性オルガノポリシロキサン組成物の比較的低温における硬化性が良好であり、また、得られる硬化物の機械的強度が良好であるからである。また、ｂが上記範囲内の数であると、得られる硬化物の機械的強度が向上するからである。一方、ａとｂの合計が上記範囲内の数であると、得られる硬化性オルガノポリシロキサン組成物の比較的低温における硬化性が良好であり、また、得られる硬化物の機械的強度が良好であるからである。
　（Ａ）成分の分子量は特に制限されないが、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法で測定した重量平均分子量が１,０００以上、５０,０００以下であることが好ましい。これは、（Ａ）成分の重量平均分子量が上記範囲の下限以上であると、得られる硬化物の機械的特性が良好であり、一方、上記範囲の上限以下であると、得られる硬化性オルガノポリシロキサン組成物の硬化速度が向上するからである。
　（Ａ）成分としては、次のような平均単位式で表されるオルガノポリシロキサンが例示される。なお、式中、Ｍｅ、Ｐｈ、Ｖｉ、Ｔｈｉはそれぞれ、メチル基、フェニル基、ビニル基、３－メルカプトプロピル基を表し、ｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４はそれぞれ正の数であり、一分子中、ｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４の合計は１である。
(Ｍｅ３ＳｉＯ１／２)ｘ１(Ｍｅ２ＳｉＯ２／２)ｘ２(ＭｅＴｈｉＳｉＯ２／２)ｘ３(ＰｈＳｉＯ３／２)ｘ４
(Ｍｅ２ＶｉＳｉＯ１／２)ｘ１(Ｍｅ２ＳｉＯ２／２)ｘ２(ＭｅＴｈｉＳｉＯ２／２)ｘ３(ＰｈＳｉＯ３／２)ｘ４
(Ｍｅ３ＳｉＯ１／２)ｘ１(Ｍｅ２ＳｉＯ２／２)ｘ２(ＭｅＴｈｉＳｉＯ２／２)ｘ３(ＭｅＳｉＯ３／２)ｘ４
(Ｍｅ３ＳｉＯ１／２)ｘ１(ＭｅＴｈｉＳｉＯ２／２)ｘ２(ＰｈＳｉＯ３／２)ｘ３
(Ｍｅ３ＳｉＯ１／２)ｘ１(ＭｅＴｈｉＳｉＯ２／２)ｘ２(ＭｅＳｉＯ３／２)ｘ３(ＰｈＳｉＯ３／２)ｘ４
(Ｍｅ３ＳｉＯ１／２)ｘ１(Ｍｅ２ＳｉＯ２／２)ｘ２(ＭｅＴｈｉＳｉＯ２／２)ｘ３
(Ｍｅ３ＳｉＯ１／２)ｘ１(Ｍｅ２ＳｉＯ２／２)ｘ２(ＭｅＰｈＳｉＯ２／２)ｘ３(ＭｅＴｈｉＳｉＯ２／２)ｘ４
(Ｍｅ３ＳｉＯ１／２)ｘ１(ＭｅＰｈＳｉＯ２／２)ｘ２(ＭｅＴｈｉＳｉＯ２／２)ｘ３
(Ｍｅ３ＳｉＯ１／２)ｘ１(Ｐｈ２ＳｉＯ２／２)ｘ２(ＭｅＴｈｉＳｉＯ２／２)ｘ３
(Ｍｅ２ＳｉＯ２／２)ｘ１(ＭｅＴｈｉＳｉＯ２／２)ｘ２(ＰｈＳｉＯ３／２)ｘ３
(Ｍｅ２ＳｉＯ２／２)ｘ１(ＴｈｉＳｉＯ３／２)ｘ２
(Ｍｅ３ＳｉＯ１／２)ｘ１(Ｍｅ２ＳｉＯ２／２)ｘ２(ＴｈｉＳｉＯ３／２)ｘ３(ＭｅＳｉＯ３／２)ｘ４
(Ｍｅ３ＳｉＯ１／２)ｘ１(Ｍｅ２ＳｉＯ２／２)ｘ２(ＴｈｉＳｉＯ３／２)ｘ３(ＰｈＳｉＯ３／２)ｘ４
(Ｍｅ３ＳｉＯ１／２)ｘ１(ＴｈｉＳｉＯ３／２)ｘ２(ＭｅＳｉＯ３／２)ｘ３
(Ｍｅ３ＳｉＯ１／２)ｘ１(ＴｈｉＳｉＯ３／２)ｘ２(ＰｈＳｉＯ３／２)ｘ３
(Ｍｅ２ＶｉＳｉＯ１／２)ｘ１(ＴｈｉＳｉＯ３／２)ｘ２(ＰｈＳｉＯ３／２)ｘ３
(Ｍｅ３ＳｉＯ１／２)ｘ１(ＴｈｉＳｉＯ３／２)ｘ２
(Ｍｅ２ＶｉＳｉＯ１／２)ｘ１(ＴｈｉＳｉＯ３／２)ｘ２
(Ｍｅ３ＳｉＯ１／２)ｘ１(Ｍｅ２ＳｉＯ２／２)ｘ２(ＭｅＴｈｉＳｉＯ２／２)ｘ３(ＳｉＯ４／２)ｘ４
(Ｍｅ３ＳｉＯ１／２)ｘ１(ＭｅＴｈｉＳｉＯ２／２)ｘ２(ＳｉＯ４／２)ｘ３
(Ｍｅ３ＳｉＯ１／２)ｘ１(Ｍｅ２ＳｉＯ２／２)ｘ２(ＴｈｉＳｉＯ３／２)ｘ３(ＳｉＯ４／２)ｘ４
　（Ａ）成分は、１種のオルガノポリシロキサンであってもよく、また、少なくとも２種のオルガノポリシロキサンの混合物であってもよい。少なくとも２種のオルガノポリシロキサンの混合物である場合、その混合物が上記の平均組成式で表されるものであればよい。
　（Ｂ）成分の化合物は、（Ａ）成分中のメルカプト基と反応して、本組成物を硬化するための成分である。（Ｂ）成分は、アクリロイル基、メタクリロイル基、およびエポキシ基からなる群から選択される少なくとも１種の官能基を一分子中に少なくとも２個有する化合物であって、上記（Ｂ１）成分～（Ｂ４）成分からなる群より選択される少なくとも１種の化合物である。
　（Ｂ１）成分は、平均組成式：
　　　　　　　ＹｃＲ２ ｄＳｉＯ（４－ｃ－ｄ）／２
で表されるオルガノポリシロキサンである。
　式中、Ｙはアクリロキシアルキル基およびメタクリロキシアルキル基からなる群から選択される少なくとも１種の基である。このアクリロキシアルキル基としては、３－アクリロキシプロピル基、４－アクリロキシブチル基、６－アクリロキシヘキシル基が例示される。また、このメタクリロキシアルキル基としては、３－メタクリロキシプロピル基、４－メタクリロキシブチル基が例示される。（Ｂ１）成分は、一分子中、少なくとも２個の基（Ｙ）を有する。
　また、式中、Ｒ２は水素原子、炭素数１～１２のアルキル基、炭素数２～１２のアルケニル基、炭素数６～２０のアリール基、炭素数７～２０のアラルキル基、水酸基、または炭素数１～６のアルコキシ基である。このアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基が例示され、経済性、耐熱性の点から、メチル基が好ましい。また、このアルケニル基としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基が例示され、経済性、反応性の点から、ビニル基、アリル基、ヘキセニル基、オクテニル基が好ましい。また、このアリール基としては、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、ビフェニル基、フェノキシフェニル基が例示され、経済性の点から、フェニル基、トリル基、ナフチル基が好ましい。特に、（Ｂ１）成分のオルガノポリシロキサン中にアリール基、特に、フェニル基を導入することにより、得られる硬化物の耐候性が向上する傾向がある。また、このアラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、メチルフェニルメチル基が例示される。さらに、これらのアルキル基、アルケニル基、アリール基、またはアラルキル基に結合している水素原子の一部または全部が塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子で置換した基も例示される。また、このアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ｎ－プロポキシ基、ｉ－プロポキシ基、ｎ－ブトキシ基、ｓｅｃ－ブトキシ基、ｔｅｒｔ－ブトキシ基が例示される。Ｒ２としては、これらの基を二種以上有してもよい。
　また、式中、ｃはケイ素原子に対する基（Ｙ）の割合を示す、０＜ｃ＜１、好ましくは、０＜ｃ≦０.６、または０＜ｃ≦０.４を満たす数である。また、式中、ｄはケイ素原子に対する水素原子、炭素数１～１２のアルキル基、炭素数２～１２のアルケニル基、炭素数６～２０のアリール基、炭素数７～２０のアラルキル基、水酸基、または炭素数１～６のアルコキシ基の割合を示す、０＜ｄ＜３を満たす数である。ただし、ａとｂの合計は、０.８＜ｃ＋ｄ＜３、好ましくは、１＜ｃ＋ｄ≦２.２、または１＜ｃ＋ｄ≦２.０を満たす数である。これは、ｃが上記範囲内の数であると、得られる硬化性オルガノポリシロキサン組成物の比較的低温における硬化性が良好であり、また、得られる硬化物の機械的強度が良好であるからである。また、ｄが上記範囲内の数であると、得られる硬化物の機械的強度が向上するからである。一方、ｃとｄの合計が上記範囲内の数であると、得られる硬化性オルガノポリシロキサン組成物の比較的低温における硬化性が良好であり、また、得られる硬化物の機械的強度が良好であるからである。
　（Ｂ１）成分の分子量は特に制限されないが、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法で測定した重量平均分子量が１,０００以上、５０,０００以下であることが好ましい。これは、（Ｂ１）成分の重量平均分子量が上記範囲の下限以上であると、得られる硬化物の機械的特性が良好であり、一方、上記範囲の上限以下であると、得られる硬化性オルガノポリシロキサン組成物の硬化速度が向上するからである。
　（Ｂ１）成分としては、次のような平均単位式で表されるオルガノポリシロキサンが例示される。なお、式中、Ｍｅ、Ｐｈ、Ｖｉ、Ａｃはそれぞれ、メチル基、フェニル基、ビニル基、３－アクリロキシプロピル基を表し、ｙ１、ｙ２、ｙ３、ｙ４はそれぞれ正の数であり、一分子中、ｙ１、ｙ２、ｙ３、ｙ４の合計は１である。
(Ｍｅ３ＳｉＯ１／２)ｙ１(Ｍｅ２ＳｉＯ２／２)ｙ２(ＭｅＡｃＳｉＯ２／２)ｙ３(ＰｈＳｉＯ３／２)ｙ４
(Ｍｅ２ＶｉＳｉＯ１／２)ｙ１(Ｍｅ２ＳｉＯ２／２)ｙ２(ＭｅＡｃＳｉＯ２／２)ｙ３(ＰｈＳｉＯ３／２)ｙ４
(Ｍｅ３ＳｉＯ１／２)ｙ１(Ｍｅ２ＳｉＯ２／２)ｙ２(ＭｅＡｃＳｉＯ２／２)ｙ３(ＭｅＳｉＯ３／２)ｙ４
(Ｍｅ３ＳｉＯ１／２)ｙ１(ＭｅＡｃＳｉＯ２／２)ｙ２(ＰｈＳｉＯ３／２)ｙ３
(Ｍｅ３ＳｉＯ１／２)ｙ１(ＭｅＡｃＳｉＯ２／２)ｙ２(ＭｅＳｉＯ３／２)ｙ３(ＰｈＳｉＯ３／２)ｙ４
(Ｍｅ３ＳｉＯ１／２)ｙ１(Ｍｅ２ＳｉＯ２／２)ｙ２(ＭｅＡｃＳｉＯ２／２)ｙ３
(Ｍｅ３ＳｉＯ１／２)ｙ１(Ｍｅ２ＳｉＯ２／２)ｙ２(ＭｅＰｈＳｉＯ２／２)ｙ３(ＭｅＡｃＳｉＯ２／２)ｙ４
(Ｍｅ３ＳｉＯ１／２)ｙ１(ＭｅＰｈＳｉＯ２／２)ｙ２(ＭｅＡｃＳｉＯ２／２)ｙ３
(Ｍｅ３ＳｉＯ１／２)ｙ１(Ｐｈ２ＳｉＯ２／２)ｙ２(ＭｅＡｃＳｉＯ２／２)ｙ３
(Ｍｅ２ＳｉＯ２／２)ｙ１(ＭｅＡｃＳｉＯ２／２)ｙ２(ＰｈＳｉＯ３／２)ｙ３
(ＭｅＡｃＳｉＯ２／２)ｙ１(ＰｈＳｉＯ３／２)ｙ２
(Ｍｅ２ＳｉＯ２／２)ｙ１(ＡｃＳｉＯ３／２)ｙ２
(Ｍｅ３ＳｉＯ１／２)ｙ１(Ｍｅ２ＳｉＯ２／２)ｙ２(ＡｃＳｉＯ３／２)ｙ３(ＭｅＳｉＯ３／２)ｙ４
(Ｍｅ３ＳｉＯ１／２)ｙ１(Ｍｅ２ＳｉＯ２／２)ｙ２(ＡｃＳｉＯ３／２)ｙ３(ＰｈＳｉＯ３／２)ｙ４
(Ｍｅ３ＳｉＯ１／２)ｙ１(ＡｃＳｉＯ３／２)ｙ２(ＭｅＳｉＯ３／２)ｙ３
(Ｍｅ３ＳｉＯ１／２)ｙ１(ＡｃＳｉＯ３／２)ｙ２(ＰｈＳｉＯ３／２)ｙ３
(Ｍｅ２ＶｉＳｉＯ１／２)ｙ１(ＡｃＳｉＯ３／２)ｙ２(ＰｈＳｉＯ３／２)ｙ３
(Ｍｅ３ＳｉＯ１／２)ｙ１(ＡｃＳｉＯ３／２)ｙ２
(Ｍｅ２ＶｉＳｉＯ１／２)ｙ１(ＡｃＳｉＯ３／２)ｙ２
(Ｍｅ３ＳｉＯ１／２)ｙ１(Ｍｅ２ＳｉＯ２／２)ｙ２(ＭｅＡｃＳｉＯ２／２)ｙ３(ＳｉＯ４／２)ｙ４
(Ｍｅ３ＳｉＯ１／２)ｙ１(ＭｅＡｃＳｉＯ２／２)ｙ２(ＳｉＯ４／２)ｙ３
(Ｍｅ３ＳｉＯ１／２)ｙ１(Ｍｅ２ＳｉＯ２／２)ｙ２(ＡｃＳｉＯ３／２)ｙ３(ＳｉＯ４／２)ｙ４
　（Ｂ１）成分は、１種のオルガノポリシロキサンであってもよく、また、少なくとも２種のオルガノポリシロキサンの混合物であってもよい。少なくとも２種のオルガノポリシロキサンの混合物である場合、その混合物が上記の平均組成式で表されるものであればよい。
　（Ｂ２）成分は、アクリロイル基およびメタクリロイル基からなる群から選択される少なくとも１種の基を一分子中に少なくとも２個有する非シロキサン化合物である。なお、この非シロキサン化合物とは、分子中にシロキサン結合（Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ）を有さない化合物であり、具体的には、アクリロイル基および／またはメタクリロイル基含有オルガノポリシロキサン以外の化合物である。（Ｂ２）成分の分子量は特に制限されないが、好ましくは、２００～２,０００の範囲内、２００～１,５００の範囲内、または３００～１,５００の範囲内である。これは、（Ｂ２）成分の分子量が上記範囲の下限以上であると、（Ｂ２）成分の揮発性が低くなり、臭気の問題が少なくなるからであり、一方、上記範囲の上限以下であると、（Ａ）成分に対する相溶性が向上するからである。
　（Ｂ２）成分としては、１,４－ブタンジオールジアクリレート、１,６－ヘキサンジオールジアクリレート、１,９－ノナンジオールジアクリレート、１,１０－デカンジオールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート等の両末端ジオールジアクリレート類；ビスフェノールＡジグリシジルエーテルアクリル酸付加物等のジグリシジルエーテルアクリル酸付加物；ビスフェノールＡ－エチレングリコール付加物ジアクリレート等のビスフェノールＡ誘導体；ジメチロール－トリシクロデカンジアクリレート等の環構造含有ジオールジアクリレート類；トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンエチレングリコール付加物トリアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート等のトリメチロールプロパン誘導体；１,３,５－トリス(２－アクリロキシエチル）イソシアヌレート等のイソシアヌレート誘導体；ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールとアクリル酸の縮合物、ペンタエリスリトールエチレングリコール付加物テトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等のペンタエリスリトール誘導体；グリセリンエチレングリコール付加物トリアクリレート等のグリセリン誘導体；およびこれらの二種以上の混合物が例示される。
　（Ｂ３）成分は、エポキシ基を一分子中に少なくとも２個有する非シロキサン化合物である。なお、この非シロキサン化合物とは、分子中にシロキサン結合（Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ）を有さない化合物であり、具体的には、エポキシ基含有オルガノポリシロキサン以外の化合物である。（Ｂ３）成分の分子量は特に制限されないが、好ましくは、２００～２,０００の範囲内、２００～１,５００の範囲内、または３００～１,５００の範囲内である。これは、（Ｂ３）成分の分子量が上記範囲の下限以上であると、（Ｂ３）成分の揮発性が低くなり、臭気の問題が少なくなるからであり、一方、上記範囲の上限以下であると、（Ａ）成分に対する相溶性が向上するからである。
　（Ｂ３）成分としては、１,４－ブタンジオールジグリシジルエーテル、１,６－ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、水素化ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル等の両末端ジオールジグリシジルエーテル類；グリセリンジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル等のグリセリン誘導体；トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル等のトリメチロールプロパン誘導体；１,２－シクロヘキサンジカルボン酸ジグリシジル、ジグリシジルテレフタレート等のジカルボン酸ジグリシジルエステル類；４,４'－メチレンビス(Ｎ,Ｎ－ジグリシジルアニリン)等のグリシジルアニリン類；ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル等のペンタエリスリトール誘導体；ソルビトールポリグリシジルエーテル等のポリオールポリグリシジルエーテル類；３',４'－エポキシシクロヘキシルメチル－３,４－エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ブタンテトラカルボン酸テトラ(３,４－エポキシシクロヘキシルメチル)修飾ε－カプロラクトン等のエポキシシクロヘキサン誘導体；１,３,５－トリグリシジルイソシアヌレート等のイソシアヌレート誘導体；およびこれらの二種以上の混合物が例示される。
　（Ｂ４）成分は、一分子中に、アクリロイル基およびメタクリロイル基からなる群から選択される少なくとも１種の基、およびエポキシ基を有する化合物である。（Ｂ４）成分の分子量は特に制限されないが、好ましくは、２００～２,０００の範囲内、２００～１,５００の範囲内、または３００～１,５００の範囲内である。これは、（Ｂ４）成分の分子量が上記範囲の下限以上であると、（Ｂ４）成分の揮発性が低くなり、臭気の問題が少なくなるからであり、一方、上記範囲の上限以下であると、（Ａ）成分に対する相溶性が向上するからである。
　（Ｂ４）成分としては、４－ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル等の水酸基含有アクリレートジグリシジルエーテル類；３,４－エポキシシクロヘキシルメチルアクリレート等のアクリル酸エポキシ含有アルキルエステル類；およびこれらの二種以上の混合物が例示される。
　（Ｂ）成分の含有量は、（Ａ）成分中のメルカプト基１モルに対して、本成分中の、官能基の合計が０.３～３モルの範囲内となる量であり、好ましくは、０.５～２モルの範囲内、または０.８～１.５モルの範囲内となる量である。これは、（Ｂ）成分の含有量が前記範囲の下限以上であると、得られる硬化性オルガノポリシロキサン組成物が十分に硬化するからであり、一方、前記範囲の上限以下であると、得られる硬化物の機械的強度が向上するからである。
　（Ｃ）成分は、本組成物の低温での硬化を促進するための成分であり、Ｎ－Ｈ結合を有さないアミン化合物および／またはＰ－Ｈ結合を有さないホスフィン化合物である。
　このアミン化合物としては、トリエチルアミン、トリ－ｎ－プロピルアミン、トリ－ｎ－ブチルアミン、トリ－ｉ－ブチルアミン、トリ－ｎ－ヘキシルアミン、トリ－ｎ－オクチルアミン、トリフェニルアミン、Ｎ,Ｎ－ジメチルアニリン、Ｎ,Ｎ－ジエチルアニリン、ジメチルシクロヘキシルアミン、ジエチルシクロヘキシルアミン、１－メチルピペリジン、４－ヒドロキシ－１－メチルピペリジン、４－メチルモルフォリン、ピリジン、４－ジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）、Ｎ,Ｎ’－ジメチルピペラジン、１,３,５－トリメチルヘキサヒドロ－１,３,５－トリアジン、２,６－ジメチル－２,６－ジアザヘプタン、２,６,１０－トリメチル－２,６,１０－トリアザウンデカン、ビス(２－ジメチルアミノエチル)エーテル、１－(２－ジメチルアミノエチル)－４－メチルピペラジン、トリス[２－(ジメチルアミノ)エチル]アミン、２,４,６－トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール等の非環状および環状三級アミン化合物；１,５－ジアザビシクロ[４.３.０]ノネン（ＤＢＮ）、１,８－ジアザビシクロ[５.４.０]ウンデセン（ＤＢＵ）、１,４－ジアザビシクロ[２.２.２]オクタン（ＤＡＢＣＯ）、キヌクリジン等の双環状三級アミン化合物が例示される。
　また、ホスフィン化合物としては、トリフェニルホスフィン、トリオルトトリルホスフィン、トリパラトリルホスフィン、トリス(パラメトキシフェニル)ホスフィン、ジフェニルシクロヘキシルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリプロピルホスフィン、トリ－ｎ－ブチルホスフィン、トリ－ｔ－ブチルホスフィン、トリ－ｎ－ヘキシルホスフィン、トリ－ｎ－オクチルホスフィンが例示される。
　（Ｃ）成分としては、三級アミン化合物が好ましく、これらを単独で使用してもよく、また、少なくとも２種混合して用いてもよい。この（Ｃ）成分を適宜選択することにより、本発明の硬化性オルガノポリシロキサン組成物のバスライフを調節することが可能である。
　（Ｃ）成分の含有量は、（Ａ）成分～（Ｃ）成分の合計量に対して、０.０１～１０質量％の範囲内である。これは、（Ｃ）成分の含有量が前記範囲の下限以上であると、得られる組成物の硬化反応が促進されるからであり、一方、前記範囲の上限以下であると、得られる硬化物をエージングによっても着色し難くなるからである。本組成物では、（Ｃ）成分の含有量を適宜調整することにより、本組成物のバスライフを調節することができる。
　本組成物は、無溶剤で使用に供することができるが、本組成物の粘度を低くしたり、薄膜に硬化物を形成したい場合には、必要に応じて（Ｄ）有機溶媒を含有してもよい。この有機溶媒としては、本組成物の硬化を阻害せず、組成物全体を均一に溶解できるものであれば特に限定されない。この有機溶媒としては、沸点が７０℃以上、２００℃未満のものが好ましく、具体的には、ｉ－プロピルアルコール、ｔ－ブチルアルコール、シクロヘキサノール、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエン、キシレン、メシチレン、１,４－ジオキサン、ジブチルエーテル、アニソール、４－メチルアニソール、エチルベンゼン、エトキシベンゼン、エチレングリコール、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、２－メトキシエタノール(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ジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、１－メトキシ－２－プロピルアセテート、１－エトキシ－２－プロピルアセテート、オクタメチルシクロテトラシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン等の非ハロゲン系溶媒；１,１,２－トリクロロエタン、クロロベンゼン等のハロゲン系溶媒、およびこれらの二種以上の混合物が例示される。
　本組成物では、有機溶媒の含有量は特に限定されないが、（Ａ）成分～（Ｃ）成分の合計１００質量部に対して、０～３,０００質量部の範囲内、または０～１,０００質量部の範囲内であることが好ましい。
　本組成物の２５℃における粘度は特に限定されないが、好ましくは、１０～１００,０００ｍＰａ・ｓの範囲内、または１０～１０,０００ｍＰａ・ｓの範囲内である。また、本組成物に有機溶剤を添加し、前記の粘度範囲に調整することもできる。
　本組成物には、本発明の目的を損なわない限り、必要に応じて上記以外の成分として、ヒュームドシリカ、結晶性シリカ、ヒューズドシリカ、湿式シリカ、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄等の金属酸化物微粉末；ビニルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３－メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等の接着性付与剤；その他、窒化物、硫化物等の無機充填材、顔料、耐熱性向上剤等の従来公知の添加剤を含有することができる。
　本組成物は、（Ａ）成分～（Ｃ）成分、必要に応じて、その他任意の成分を均一に混合することにより調製することができる。本組成物を調製する際に、各種攪拌機あるいは混練機を用いて、常温で混合することができ、混合中に容易に硬化しない組成物であれば、加熱下で混合してもよい。また、各成分の配合順序についても特に制限はなく、任意の順序で混合することができる。
　本組成物の硬化は、－５～３０℃の比較的低温においても進行する。なお、加熱により硬化を促進することもできる。硬化反応にかかる時間は、（Ａ）成分～（Ｃ）成分の種類に依存するが、比較的低温において、概ね、２４時間以内である。
　本発明の硬化物は、上記の硬化性オルガノポリシロキサン組成物を硬化してなることを特徴とする。硬化物の形状は特に限定されず、例えば、シート状、フィルム状、テープ状が挙げられる。
　本組成物は、フィルム状基材、テープ状基材、またはシート状基材に塗工した後、－５～３０℃で硬化させ、前記基材の表面に硬化皮膜を形成することができる。硬化皮膜の膜厚は特に限定されないが、好ましくは、１０～５００μｍの範囲内、または５０～１００μｍの範囲内である。
　本組成物は、比較的低温でも硬化が進行するため、耐熱性の乏しい基材のコーティングに適用することができる。本組成物の塗工方法としては、グラビアコート、オフセットコート、オフセットグラビア、ロールコート、リバースロールコート、エアナイフコート、カーテンコート、コンマコートが例示される。また、かかる基材の種類としては、板紙、ダンボール紙、クレーコート紙、ポリオレフィンラミネート紙、特には、ポリエチレンラミネート紙、合成樹脂フィルム・シート・塗膜、天然繊維布、合成繊維布、人工皮革布、金属箔、金属板、コンクリートが例示される。特に、合成樹脂フィルム・シート・塗膜が好ましい。複層塗膜である場合、本組成物は、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂等からなる塗膜の上に塗工されることが一般的である。
　本発明の硬化性オルガノポリシロキサン組成物、その硬化物、および硬化皮膜の形成方法を実施例により詳細に説明する。式中、Ｍｅ、Ｐｈ、Ｔｈｉ、Ａｃ、Ｅｐはそれぞれ、メチル基、フェニル基、３－メルカプトプロピル基、３－アクリロキシプロピル基、３－グリシドキシプロピル基を表す。なお、実施例中、粘度、重量平均分子量、メルカプト当量、アクリロキシ当量、およびエポキシ当量は次のようにして測定した。
［粘度］
　芝浦システム株式会社製回転粘度計ＶＧ-ＤＡを使用して、２５℃における粘度を測定した。
［重量平均分子量］
　ＲＩ検出器を用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより、標準ポリスチレン換算の重量平均分子量を求めた。
［メルカプト当量、アクリロキシ当量、エポキシ当量］
　核磁気共鳴スペクトル分析により同定した構造から、オルガノポリシロキサンのメルカプト当量（ｇ／ｍｏｌ）、アクリロキシ当量（ｇ／ｍｏｌ）、またはエポキシ当量（ｇ／ｍｏｌ）を求めた。
［合成例１］
　メルカプト基含有オルガノポリシロキサンの調製
　撹拌装置、温度計、還流管、滴下漏斗を取り付けた反応器に、３－メルカプトプロピルトリメトキシシラン　１,３７４ｇ、ジメチルジメトキシシラン　１,６８０ｇ、およびトリフルオロメタンスルホン酸　１.１８ｇを仕込み攪拌した後、イオン交換水　８８２ｇを室温で滴下した。メタノール還流下で１時間攪拌した後、炭酸カルシウム、シクロヘキサンを加え、生成したメタノールおよび未反応の水を共沸脱水により除去した。残った低沸分を減圧下で留去した後、固形分をろ過し、粘度５６０ｍＰａ・ｓの無色透明な液体を得た。この液体は、重量平均分子量＝４,０００、メルカプト当量＝２６０ｇ／ｍｏｌであり、１３Ｃ－核磁気共鳴スペクトル分析により、平均単位式：
(Ｍｅ２ＳｉＯ２／２)０.６５(ＴｈｉＳｉＯ３／２)０.３５
平均組成式：
Ｔｈｉ０.３５Ｍｅ１.３０ＳｉＯ１.１８
で表されるメルカプト基含有オルガノポリシロキサンであることが確認された。
［合成例２］
　撹拌装置、温度計、還流管、滴下漏斗を取り付けた反応器に、フェニルトキメトキシシラン　８７１ｇ、環状ジメチルシロキサン　２６７ｇ、３－アクリロキシプロピルトリメトキシシラン　１,４０６ｇ、２５℃における動粘度が２ｍｍ２／ｓの分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン　４６１ｇ、トルエン　４７１ｇ、２,６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－ｐ－クレゾール　１.７ｇおよびトリフルオロメタンスルホン酸　１.７ｇを仕込み攪拌した後、イオン交換水　３３７ｇを室温で滴下した。メタノール還流下で１時間攪拌した後、生成したメタノールおよび未反応の水を共沸脱水により除去した。さらに１１規定の水酸化カリウム水溶液　０.３７ｇを加え、共沸脱水を続けた。トルエン還流下で４時間攪拌後、冷却し、酢酸　０.５ｇを加えた。固形分をろ過した後、残った低沸分を減圧下で留去し、粘度５,８６０ｍＰａ・ｓの無色透明な液体を得た。この液体は、重量平均分子量＝４２,０００、アクリロキシ当量＝３７０ｇ／ｍｏｌであり、１３Ｃ－核磁気共鳴スペクトル分析により、平均単位式：
(Ｍｅ３ＳｉＯ１／２)０.１２(Ｍｅ２ＳｉＯ２／２)０.３６(ＡｃＳｉＯ３／２)０.３０(ＰｈＳｉＯ３／２)０.２２
平均組成式：
Ａｃ０.３０Ｍｅ１.０８Ｐｈ０.２２ＳｉＯ０.９４
で表されるオルガノポリシロキサンであることが確認された。
［実施例１～９、比較例１～５］
　下記の成分を用いて、表１および表２に示す組成で無溶剤型の硬化性オルガノポリシロキサン組成物を調製した。なお、硬化性オルガノポリシロキサン組成物において、（Ａ）成分中のメルカプト基１モルに対して、（Ｂ）成分中の官能基を１モルとなる量に調整した。
　（Ａ）成分として、次の成分を用いた。
（ａ－１）：合成例１で調製したメルカプト基含有オルガノポリシロキサン
　（Ｂ）成分として、次の成分を用いた。
（ｂ－１）：多官能アクリレート（日本化薬株式会社製、ＫＡＹＡＲＡＤ　ＴＭＰＴＡ）
（ｂ－２）：ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル（東京化成工業株式会社製）
（ｂ－３）：合成例２で調製したアクリロキシ基含有オルガノポリシロキサン
（ｂ－４）：４－ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル（日本化成株式会社製、４ＨＢＡＧＥ）
　（Ｃ）成分として、次の成分を用いた。
（ｃ－１）：２,６,１０－トリメチル－２,６,１０－トリアザウンデカン
（ｃ－２）：２,４,６－トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール
（ｃ－３）：２,６－ジメチル－２,６－ジアザヘプタン
（ｃ－４）：１,８－ジアザビシクロ［５,４,０］ウンデセンのトルエン溶液（有効成分１質量％）
（ｃ－５）：ジブチルチンジラウレート（日東化成株式会社製、ネオスタンＵ－１００）
　硬化性オルガノポリシロキサン組成物を次のように評価した。
［外観］
　硬化性オルガノポリシロキサン組成物を調製後、その外観を目視により観察した。
［硬化性］
　硬化性オルガノポリシロキサン組成物をガラス瓶内またはアルミ皿上で２５℃に保持し、流動性を失うか、または組成物が指に付かなくなるまでの時間（ゲル化時間）を求め、次のように硬化性を評価した。
　☆☆：２５℃でのゲル化時間が８時間以内
　☆：２５℃でのゲル化時間が８時間を超え、２４時間以内
　△：２５℃でのゲル化時間が２４時間を超え、４８時間以内
　×：２５℃、４８時間でも未硬化
　２５℃で２４時間以内に硬化した組成物について、－２℃における硬化性を次のようにして評価した。
　☆☆：－２℃でのゲル化時間が８時間以内
　☆：－２℃でのゲル化時間が８時間を超え、２４時間以内
　△：－２℃でのゲル化時間が２４時間を超え、４８時間以内
　×：－２℃、４８時間でも未硬化
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表１の結果から、本発明の硬化性オルガノポリシロキサン組成物では、２５℃での硬化が速く、かつ－２℃での硬化も速いことが確認された。一方、表２の結果から、（Ａ）成分～（Ｃ）成分のいずれかがない硬化性オルガノポリシロキサン組成物では、硬化しないか、または硬化が著しく遅い、もしくは相分離のため均一に硬化しないことが確認された。
［実施例１０、１１］
　上記の成分および下記の成分を用いて、表３に示す組成で溶剤型の硬化性オルガノポリシロキサン組成物を調製した。なお、硬化性オルガノポリシロキサン組成物において、（Ａ）成分中のメルカプト基１モルに対する、（Ｂ）成分中の官能基は１モルとなる量に固定した。
　（Ｄ）成分として、次の成分を用いた。
（ｄ－１）：酢酸エチル（和光純薬工業株式会社製）
　硬化性オルガノポリシロキサン組成物を次のように評価した。
［硬化性］
　硬化性オルガノポリシロキサン組成物の硬化性を上記と同様に評価した。
［密着性］
　硬化性オルガノポリシロキサン組成物をガラス板に流し塗りで塗布し、室温で１日乾燥・硬化させた後、さらに７０℃で２時間乾燥・硬化した。ガラス板上の硬化皮膜の密着性を碁盤目試験（ＪＩＳ　Ｋ５４００）により評価した。評価の結果、硬化皮膜の剥がれがない場合を“○”、硬化皮膜の剥がれがある場合を“×”で示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表３の結果から、本発明の硬化性オルガノポリシロキサン組成物は、２５℃での硬化が速く、かつ－２℃での硬化も速く、さらに得られた硬化皮膜の密着性が良好であることが確認された。
　本発明の硬化性オルガノポリシロキサン組成物は、比較的低温においても良好な硬化性を有し、被塗物に対して密着性に優れる硬化皮膜を形成するので、コーティング組成物として、耐熱性の乏しい被塗物のコーティングや、加熱手段を用いることが難しい構造物のコーティングに好適である。

Claims (6)

  1. （Ａ）平均組成式：
    　　　　　　　ＸａＲ１ ｂＳｉＯ（４－ａ－ｂ）／２
    （式中、Ｘはメルカプトアルキル基およびメルカプトアリール基からなる群より選択される少なくとも１種のメルカプト基であり、Ｒ１は水素原子、炭素数１～１２のアルキル基、炭素数２～１２のアルケニル基、炭素数６～２０のアリール基、炭素数７～２０のアラルキル基、水酸基、または炭素数１～６のアルコキシ基であり、但し、一分子中、少なくとも２個のＸを有し、ａおよびｂは、０＜ａ＜１、０＜ｂ＜３、０.８＜ａ＋ｂ＜３を満たす数である。）
    で表されるメルカプト基含有オルガノポリシロキサン、
    （Ｂ）アクリロイル基、メタクリロイル基、およびエポキシ基からなる群から選択される少なくとも１種の官能基を一分子中に少なくとも２個有する化合物であって、
    （Ｂ１）平均組成式：
    　　　　　　　ＹｃＲ２ ｄＳｉＯ（４－ｃ－ｄ）／２
    （式中、Ｙはアクリロキシアルキル基およびメタクリロキシアルキル基からなる群から選択される少なくとも１種の基であり、Ｒ２は水素原子、炭素数１～１２のアルキル基、炭素数２～１２のアルケニル基、炭素数６～２０のアリール基、炭素数７～２０のアラルキル基、水酸基、または炭素数１～６のアルコキシ基であり、但し、一分子中、少なくとも２個のＹを有し、ｃおよびｄは、０＜ｃ＜１、０＜ｄ＜３、０.８＜ｃ＋ｄ＜３を満たす数である。）
    で表されるオルガノポリシロキサン、
    （Ｂ２）アクリロイル基およびメタクリロイル基からなる群から選択される少なくとも１種の基を一分子中に少なくとも２個有する非シロキサン化合物、
    （Ｂ３）エポキシ基を一分子中に少なくとも２個有する非シロキサン化合物、および
    （Ｂ４）一分子中に、アクリロイル基およびメタクリロイル基からなる群から選択される少なくとも１種の基、およびエポキシ基を有する化合物
    からなる群より選択される少なくとも１種の化合物｛（Ａ）成分中のメルカプト基１モルに対して、（Ｂ）成分中の官能基が０.３～３モルとなる量｝、および
    （Ｃ）Ｎ－Ｈ結合を有さないアミン化合物および／またはＰ－Ｈ結合を有さないホスフィン化合物｛（Ａ）成分～（Ｃ）成分の合計量に対して、０.０１～１０質量％となる量｝
    から少なくともなる硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
  2. 　（Ｃ）成分が三級アミン化合物である、請求項１に記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
  3. 　さらに、（Ｄ）有機溶剤を、（Ａ）成分～（Ｃ）の合計１００質量部に対して０～３,０００質量部含有する、請求項１または２に記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
  4. 　コーティング組成物である、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
  5. 　請求項１乃至３のいずれか１項に記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物を硬化させてなる硬化物。
  6. 　被塗物に請求項４に記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物を塗布し、－５～３０℃で硬化させることを特徴とする、硬化皮膜の形成方法。
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