JP7686465B2 - Method for producing polysiloxane and use of polysiloxane - Google Patents
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Description
本発明は、ポリシロキサンの製造方法に関する。本発明はまた、ポリシロキサン、前記ポリシロキサンを含む硬化性樹脂組成物、および前記ポリシロキサンを含む硬化性樹脂組成物を硬化してなる硬化物に関する。 The present invention relates to a method for producing a polysiloxane. The present invention also relates to a polysiloxane, a curable resin composition containing the polysiloxane, and a cured product obtained by curing the curable resin composition containing the polysiloxane.
建築、家電、自動車等の幅広い業界で使われている塗料として、オルガノポリシロキサンを主成分とする硬化性樹脂組成物が知られている。特に、官能基(オルガノ基)として、エポキシ基を有するオルガノポリシロキサンを含む樹脂組成物は、耐傷性、耐薬品性等に優れることから、好適に使用されている。 Curable resin compositions containing organopolysiloxane as a main component are known as coatings used in a wide range of industries, including construction, home appliances, and automobiles. In particular, resin compositions containing organopolysiloxanes having epoxy groups as functional groups (organo groups) are preferably used because of their excellent scratch resistance, chemical resistance, etc.
そのようなエポキシ基を有するオルガノポリシロキサンを含む樹脂組成物として、例えば、特許文献1には、2種類以上のエポキシ基を有するアルコキシシラン化合物を構成単位として含むことで、硬化物の物性を改善した硬化性樹脂組成物が記載されている。また、特許文献2には、ブロック型のシロキサン化合物を含む硬化性樹脂組成物を、光半導体プリント配線基板として使用する技術が記載されている。 As an example of a resin composition containing an organopolysiloxane having such an epoxy group, Patent Document 1 describes a curable resin composition that contains an alkoxysilane compound having two or more types of epoxy groups as a constituent unit, thereby improving the physical properties of the cured product. Patent Document 2 also describes a technology for using a curable resin composition containing a block-type siloxane compound as an optical semiconductor printed wiring board.
上記の技術は優れたものであるが、得られる硬化物の耐候性について改善の余地があった。 The above technology is excellent, but there is room for improvement in the weather resistance of the resulting cured product.
したがって、本発明の一態様は、耐候性に優れる硬化物を提供し得る、ポリシロキサンの製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, one aspect of the present invention aims to provide a method for producing polysiloxane that can provide a cured product with excellent weather resistance.
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、ポリシロキサンの製造方法に際して、原料となるグリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物および/またはエポキシ基を有するアルコキシシラン化合物の加水分解・脱水縮合反応を2段階で行うことにより、耐候性に優れる硬化物を提供し得るポリシロキサンを提供できることを初めて見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive research to solve the above problems, the present inventors discovered for the first time that a polysiloxane capable of providing a cured product with excellent weather resistance can be obtained by carrying out a two-stage hydrolysis and dehydration condensation reaction of an alkoxysilane compound having a glycidyloxy group and/or an alkoxysilane compound having an epoxy group, which are the raw materials, in a method for producing polysiloxane, and thus completed the present invention.
したがって、本発明の一態様は、(1)グリシジルオキシ基および/またはエポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物を含有するアルコキシシラン成分(I)を、水および中性塩の存在下にて、加水分解・脱水縮合して、ポリシロキサンマクロマーを含む溶液を得る、1段目の重合工程と、(2)前記ポリシロキサンマクロマーを含む溶液と、グリシジルオキシ基および/またはエポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物を、アルコキシシラン成分(I)とは異なる組成で含有するアルコキシシラン成分(II)と、を混合して、前記ポリシロキサンマクロマーと、前記アルコキシシラン成分(II)と、を加水分解・脱水縮合して、ポリシロキサンを含む溶液を得る、2段目の重合工程と、を含むポリシロキサンの製造方法である。 Therefore, one aspect of the present invention is a method for producing polysiloxane, which includes: (1) a first polymerization step in which an alkoxysilane component (I) containing an alkoxysilane compound having a glycidyloxy group and/or an epoxycyclohexyl group is hydrolyzed and dehydrated in the presence of water and a neutral salt to obtain a solution containing a polysiloxane macromer; and (2) a second polymerization step in which the solution containing the polysiloxane macromer is mixed with an alkoxysilane component (II) containing an alkoxysilane compound having a glycidyloxy group and/or an epoxycyclohexyl group in a composition different from that of the alkoxysilane component (I), and the polysiloxane macromer and the alkoxysilane component (II) are hydrolyzed and dehydrated to obtain a solution containing polysiloxane.
本発明の一態様によれば、耐候性に優れる硬化物を提供し得る、ポリシロキサンを提供することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a polysiloxane that can provide a cured product with excellent weather resistance.
本発明の実施の一形態について、以下に詳細に説明する。なお、本明細書において特記しない限り、数値範囲を表す「A~B」は、「A以上、B以下」を意味する。また、本明細書中に記載された文献の全てが、本明細書中において参考文献として援用される。 One embodiment of the present invention will be described in detail below. Note that unless otherwise specified in this specification, "A to B" representing a numerical range means "A or more, B or less." In addition, all documents described in this specification are incorporated herein by reference.
〔1.本発明の概要〕
特許文献1に記載のように、2種類以上の、エポキシ基を有するシラン化合物を構成単位とするポリシロキサンを硬化してなる硬化物(塗膜)は、耐薬品性等に優れたものであるが、得られる硬化物の耐候性について、改善の余地があった。
1. Overview of the Invention
As described in Patent Document 1, a cured product (coating film) obtained by curing a polysiloxane having two or more types of silane compounds having epoxy groups as constituent units has excellent chemical resistance, etc., but there is room for improvement in the weather resistance of the resulting cured product.
本発明者らは、2種類以上の、エポキシ基を有するシラン化合物を構成単位とするポリシロキサンを硬化してなる硬化物(塗膜)について、耐候性を改善すべく研究を進めた結果、以下の知見を得るに至った。
・(1)グリシジルオキシ基および/またはエポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物を含有するアルコキシシラン成分(I)を、水と中性塩を用いて加水分解・脱水縮合して、ポリシロキサンマクロマーを含む溶液を得る、1段目の重合工程と、(2)前記ポリシロキサンマクロマーを含む溶液と、前記ポリシロキサンマクロマーと、グリシジルオキシ基および/またはエポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物を、アルコキシシラン成分(I)とは異なる組成で含有するアルコキシシラン成分(II)と、を加水分解・脱水縮合して、ポリシロキサンを含む溶液を得る、2段目の重合工程と、を含むポリシロキサンの製造方法により得られるポリシロキサンを含む硬化性樹脂組成物は、耐候性に優れる硬化物を提供できる。
・上記製造方法により得られたポリシロキサンを含む硬化性樹脂組成物を硬化してなる硬化物は、耐傷性、耐薬品性、耐水性にも優れる。
The present inventors have conducted research aimed at improving the weather resistance of a cured product (coating film) obtained by curing a polysiloxane having two or more types of silane compounds having epoxy groups as constituent units, and as a result have reached the following findings.
A curable resin composition containing a polysiloxane obtained by a method for producing polysiloxane including: (1) a first polymerization step in which an alkoxysilane component (I) containing an alkoxysilane compound having a glycidyloxy group and/or an epoxycyclohexyl group is hydrolyzed and dehydrated and condensed with water and a neutral salt to obtain a solution containing a polysiloxane macromer; and (2) a second polymerization step in which the solution containing the polysiloxane macromer, the polysiloxane macromer, and an alkoxysilane component (II) containing an alkoxysilane compound having a glycidyloxy group and/or an epoxycyclohexyl group in a composition different from that of the alkoxysilane component (I) to obtain a solution containing a polysiloxane, can provide a cured product having excellent weather resistance.
The cured product obtained by curing the curable resin composition containing the polysiloxane obtained by the above-mentioned production method has excellent scratch resistance, chemical resistance, and water resistance.
耐傷性、耐薬品性、および耐水性に優れると共に、耐候性にも優れる硬化物を提供できるポリシロキサンは、これまでに存在しなかったものであり、本発明の一実施形態に係るポリシロキサンの製造方法は、極めて有用である。 Until now, no polysiloxane has existed that can provide a cured product that is excellent in scratch resistance, chemical resistance, and water resistance as well as weather resistance, and the method for producing polysiloxane according to one embodiment of the present invention is extremely useful.
〔2.ポリシロキサンの製造方法〕
本発明の一実施形態に係るポリシロキサンの製造方法(以下、「本製造方法」と称する。)は、(1)グリシジルオキシ基および/またはエポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物を含有するアルコキシシラン成分(I)を、水および中性塩の存在下にて、加水分解・脱水縮合して、ポリシロキサンマクロマーを含む溶液を得る、1段目の重合工程と、(2)前記ポリシロキサンマクロマーを含む溶液と、前記ポリシロキサンマクロマーと、グリシジルオキシ基および/またはエポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物を、アルコキシシラン成分(I)とは異なる組成で含有するアルコキシシラン成分(II)と、を混合して、前記ポリシロキサンマクロマーと、前記アルコキシシラン成分(II)と、を加水分解・脱水縮合して、ポリシロキサンを含む溶液を得る、2段目の重合工程、を含むことを特徴とする。
2. Method for Producing Polysiloxane
A method for producing a polysiloxane according to one embodiment of the present invention (hereinafter referred to as "this production method") is characterized by comprising: (1) a first-stage polymerization step of hydrolyzing and dehydrating condensing an alkoxysilane component (I) containing an alkoxysilane compound having a glycidyloxy group and/or an epoxycyclohexyl group in the presence of water and a neutral salt to obtain a solution containing a polysiloxane macromer; and (2) a second-stage polymerization step of mixing the solution containing the polysiloxane macromer with an alkoxysilane component (II) containing an alkoxysilane compound having a glycidyloxy group and/or an epoxycyclohexyl group in a composition different from that of the alkoxysilane component (I), and hydrolyzing and dehydrating condensing the polysiloxane macromer and the alkoxysilane component (II) to obtain a solution containing a polysiloxane.
本明細書において、「ポリシロキサン」とは、1種類以上の、複数のアルコキシシラン化合物が、各アルコキシシラン化合物間でシロキサン結合を形成することで形成したオルガノポリシロキサンを意図する。 In this specification, "polysiloxane" refers to an organopolysiloxane formed by one or more types of multiple alkoxysilane compounds forming siloxane bonds between each of the alkoxysilane compounds.
本製造方法によれば、分子中に特定のアルコキシシラン化合物に由来するブロック構造を、少なくとも2つ含むポリシロキサンを提供する。本製造方法により提供されるポリシロキサン(以下、本ポリシロキサンとも称する)は、(i)グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物に由来する構成単位を含むブロック構造を含んでいてもよく、(ii)エポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物に由来する構成単位を含むブロック構造を含んでいてもよく、(iii)グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物に由来する構成単位および、エポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物に由来する構成単位、の両方を含むブロック構造を含んでいてもよい。 According to this manufacturing method, a polysiloxane is provided that contains at least two block structures derived from a specific alkoxysilane compound in the molecule. The polysiloxane provided by this manufacturing method (hereinafter also referred to as this polysiloxane) may (i) contain a block structure containing a structural unit derived from an alkoxysilane compound having a glycidyloxy group, (ii) contain a block structure containing a structural unit derived from an alkoxysilane compound having an epoxycyclohexyl group, or (iii) contain a block structure containing both a structural unit derived from an alkoxysilane compound having a glycidyloxy group and a structural unit derived from an alkoxysilane compound having an epoxycyclohexyl group.
本明細書において、ブロック構造とは、特定のアルコキシシラン化合物に由来する構成単位を、当該ブロック構造中の、全構成単位の合計量100モル%中、80モル%以上含む重合体を意図し、好ましくは90モル%以上、より好ましくは95モル%以上含む重合体を意図する。なお、本明細書において、ブロック構造を構成する全構成単位100モル%中、80モル%以上含まれる構成単位を主要な構成単位と称する場合がある。 In this specification, a block structure refers to a polymer that contains 80 mol% or more of a structural unit derived from a specific alkoxysilane compound out of a total of 100 mol% of all structural units in the block structure, preferably 90 mol% or more, and more preferably 95 mol% or more. In this specification, a structural unit that is contained in 80 mol% or more out of 100 mol% of all structural units that constitute the block structure may be referred to as a main structural unit.
ブロック構造を有するポリシロキサンは、複数のブロック構造(重合体)をグラフト重合(2段目の重合)してなる重合体であるともいえる。本明細書において、特に、2段目の重合に供されるブロック構造(重合体)をポリシロキサンマクロマーとも称する。 A polysiloxane having a block structure can also be said to be a polymer formed by graft polymerization (second-stage polymerization) of multiple block structures (polymers). In this specification, the block structure (polymer) subjected to the second-stage polymerization is also referred to as a polysiloxane macromer.
本製造方法は、上述の通り、(1)1段目の重合工程と、(2)2段目の重合工程と、を含み、さらに、任意で、(3)脱アルコール工程と、(4)熟成工程と、を含む。以下、本製造方法に係る各工程について詳説する。 As described above, this manufacturing method includes (1) a first-stage polymerization step, (2) a second-stage polymerization step, and, optionally, (3) a dealcoholization step, and (4) an aging step. Each step of this manufacturing method is described in detail below.
<(1)1段目の重合工程>
本製造方法における、1段目の重合工程は、グリシジルオキシ基および/またはエポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物を含有するアルコキシシラン成分(I)を、水と中性塩を用いて加水分解・脱水縮合して、ポリシロキサンマクロマーを含む溶液を得る工程である。
<(1) First-stage polymerization step>
The first polymerization step in this production method is a step in which an alkoxysilane component (I) containing an alkoxysilane compound having a glycidyloxy group and/or an epoxycyclohexyl group is hydrolyzed and dehydration condensed using water and a neutral salt to obtain a solution containing a polysiloxane macromer.
(アルコキシシラン成分(I))
本発明の一実施形態に係るアルコキシシラン成分(I)は、少なくとも、グリシジルオキシ基および/またはエポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物を含有する。アルコキシシラン成分(I)は、(i)グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物のみを含んでもよく、(ii)エポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物のみを含んでもよく、(iii)グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物、および、エポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物の両方を含んでいてもよい。また、前記(i)~(iii)の各態様において、アルコキシシラン成分(I)は、グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物、および、エポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物以外のアルコキシシラン化合物(その他のアルコキシシラン化合物と称する)を含んでいてもよい。
(Alkoxysilane Component (I))
The alkoxysilane component (I) according to one embodiment of the present invention contains at least an alkoxysilane compound having a glycidyloxy group and/or an epoxycyclohexyl group. The alkoxysilane component (I) may (i) contain only an alkoxysilane compound having a glycidyloxy group, (ii) contain only an alkoxysilane compound having an epoxycyclohexyl group, or (iii) contain both an alkoxysilane compound having a glycidyloxy group and an alkoxysilane compound having an epoxycyclohexyl group. In each of the above (i) to (iii) aspects, the alkoxysilane component (I) may contain an alkoxysilane compound other than an alkoxysilane compound having a glycidyloxy group and an alkoxysilane compound having an epoxycyclohexyl group (referred to as other alkoxysilane compounds).
(グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物)
グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物は、ケイ素原子上の置換基としてアルコキシ基、および、グリシジルオキシ基を含む有機基を有する、1種類、または2種類以上のシラン化合物である。
(Alkoxysilane Compound Having a Glycidyloxy Group)
The alkoxysilane compound having a glycidyloxy group is one or more types of silane compound having an alkoxy group as a substituent on a silicon atom and an organic group containing a glycidyloxy group.
グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物の具体例としては、有機基(オルガノ基)としてグリシジルオキシ基を含む有機基を有する、モノオルガノトリアルコキシシラン、ジオルガノジアルコキシシラン、トリオルガノモノアルコキシシランが挙げられる。中でも、グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物としては、有機基としてグリシジルオキシ基を含む有機基を有するモノオルガノトリアルコキシシランが好ましい。グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物としては、モノオルガノトリアルコキシシランを単独で使用してもよく、モノオルガノトリアルコキシシランとジオルガノジアルコキシシランとの組み合わせであってもよく、モノオルガノトリアルコキシシラン、ジオルガノジアルコキシシラン、および/または、トリオルガノモノアルコキシシランの組み合わせであってもよい。ここで、モノオルガノトリアルコキシシランとは、ケイ素原子上の置換基として、1個のグリシジルオキシ基を有する有機基と、3個のアルコキシ基を有するシラン化合物を指し、ジオルガノジアルコキシシランとは、ケイ素原子上の置換基として、少なくとも1つのグリシジルオキシ基を有する有機基と、2個のアルコキシ基を有するシラン化合物を指し、トリオルガノモノアルコキシシランとは、ケイ素原子上の置換基として、少なくとも1つのグリシジルオキシ基を有する有機基と、1個のアルコキシ基を有するシラン化合物を指す。 Specific examples of alkoxysilane compounds having a glycidyloxy group include monoorganotrialkoxysilanes, diorganodialkoxysilanes, and triorganomonoalkoxysilanes, which have an organic group containing a glycidyloxy group as the organic group (organo group). Among them, as an alkoxysilane compound having a glycidyloxy group, a monoorganotrialkoxysilane having an organic group containing a glycidyloxy group as the organic group is preferable. As an alkoxysilane compound having a glycidyloxy group, a monoorganotrialkoxysilane may be used alone, or a combination of a monoorganotrialkoxysilane and a diorganodialkoxysilane may be used, or a combination of a monoorganotrialkoxysilane, a diorganodialkoxysilane, and/or a triorganomonoalkoxysilane may be used. Here, monoorganotrialkoxysilane refers to a silane compound having an organic group with one glycidyloxy group and three alkoxy groups as substituents on the silicon atom, diorganodialkoxysilane refers to a silane compound having an organic group with at least one glycidyloxy group and two alkoxy groups as substituents on the silicon atom, and triorganomonoalkoxysilane refers to a silane compound having an organic group with at least one glycidyloxy group and one alkoxy group as substituents on the silicon atom.
アルコキシシラン成分(I)として、トリオルガノモノアルコキシシラン、および/または、テトラアルコキシシランを使用する場合、その使用量は発明の効果を阻害しない限り特に限定されず、例えば、アルコキシシラン成分(I)の全量100モル%に対して、10モル%以下が好ましく、5モル%以下がより好ましく、1モル%以下がさらに好ましい。 When triorganomonoalkoxysilane and/or tetraalkoxysilane are used as the alkoxysilane component (I), the amount used is not particularly limited as long as it does not impair the effects of the invention. For example, the amount is preferably 10 mol% or less, more preferably 5 mol% or less, and even more preferably 1 mol% or less, relative to 100 mol% of the total amount of the alkoxysilane component (I).
グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物がケイ素原子上の置換基として有するアルコキシ基としては、例えば、炭素数1~3のアルコキシ基等が挙げられる。具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基であり、メトキシ基、エトキシ基が好ましく、メトキシ基がより好ましい。前記アルコキシ基は1種類のみであってもよいし、2種以上が混在していてもよい。 Examples of the alkoxy group that the alkoxysilane compound having a glycidyloxy group has as a substituent on the silicon atom include an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms. Specifically, the alkoxy group is a methoxy group, an ethoxy group, or a propoxy group, with the methoxy group and the ethoxy group being preferred, and the methoxy group being more preferred. The alkoxy group may be of only one type, or may be of two or more types mixed together.
グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物がケイ素原子上の置換基として有するグリシジルオキシ基を含む有機基としては、例えば、1-グリシジルオキシメチル基、2-グリシジルオキシエチル基、3-グリシジルオキシプロピル基、4-グリシジルオキシブチルメチル基、6-グリシジルオキシヘキシル基、8-グリシジルオキシオクチル基等のグリシジルオキシアルキル基等が挙げられる。前記グリシジルオキシ基は1種類のみであってもよいし、2種以上が混在していてもよい。 Examples of the organic group containing a glycidyloxy group that the alkoxysilane compound having a glycidyloxy group has as a substituent on a silicon atom include glycidyloxyalkyl groups such as 1-glycidyloxymethyl group, 2-glycidyloxyethyl group, 3-glycidyloxypropyl group, 4-glycidyloxybutylmethyl group, 6-glycidyloxyhexyl group, and 8-glycidyloxyoctyl group. The glycidyloxy group may be of only one type, or may be of two or more types mixed together.
グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物は、ケイ素原子上の置換基として、少なくとも一つのアルコキシ基と、少なくとも1つのグリシジルオキシ基を含む有機基と、を含んでいればよく、それら以外に、その他の有機基(グリシジルオキシ基を含まない有機基)を含んでいてもよい。 An alkoxysilane compound having a glycidyloxy group is sufficient if it contains at least one alkoxy group and at least one organic group containing a glycidyloxy group as a substituent on a silicon atom, and may also contain other organic groups (organic groups not containing a glycidyloxy group).
このようなその他の有機基としては、例えば、炭素数1~8のアルキル基や、炭素数2~8のアルケニル基、炭素数6~12のアリール基等が挙げられる。前記アルキル基、アルケニル基、およびアリール基は、無置換の基であってもよいし、置換基を有するものであっても良い。前記アルキル基の炭素数は、好ましくは1~6であり、より好ましくは1~4であり、さらに好ましくは1~3であり、よりさらに好ましくは1~2である。前記アルケニル基の炭素数は、好ましくは2~6であり、より好ましくは2~4であり、さらに好ましくは2~3である。前記その他の有機基は、1種類のみであってもよいし、2種以上が混在していてもよい。 Examples of such other organic groups include alkyl groups having 1 to 8 carbon atoms, alkenyl groups having 2 to 8 carbon atoms, and aryl groups having 6 to 12 carbon atoms. The alkyl groups, alkenyl groups, and aryl groups may be unsubstituted or may have a substituent. The number of carbon atoms in the alkyl groups is preferably 1 to 6, more preferably 1 to 4, even more preferably 1 to 3, and even more preferably 1 to 2. The number of carbon atoms in the alkenyl groups is preferably 2 to 6, more preferably 2 to 4, and even more preferably 2 to 3. The other organic groups may be of only one type, or may be of two or more types mixed together.
本発明の一実施形態において、グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物としては、例えば、グリシジルオキシ基を含む有機基を有するトリアルコキシシラン化合物、グリシジルオキシ基を含む有機基とその他の有機基を有するジアルコキシシラン化合物、グリシジルオキシアルキル基を有するトリアルコキシシラン化合物、グリシジルオキシアルキル基と、その他の有機基を有するジアルコキシシラン化合物等が挙げられる。グリシジルオキシ基を含む有機基を有するアルコキシシラン化合物としては、より具体的には、1-グリシジルオキシメチルトリメトキシシラン、1-グリシジルオキシメチルメチルジメトキシシラン、1-グリシジルオキシメチルトリエトキシシラン、1-グリシジルオキシメチルメチルジエトキシシラン、2-グリシジルオキシエチルトリメトキシシラン、2-グリシジルオキシエチルメチルジメトキシシラン、2-グリシジルオキシエチルトリエトキシシラン、2-グリシジルオキシエチルメチルジエトキシシラン、3-グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシジルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシジルオキシプロピルトリエトキシシラン、3-グリシジルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、4-グリシジルオキシブチルトリメトキシシラン、4-グリシジルオキシブチルメチルジメトキシシラン、4-グリシジルオキシブチルトリエトキシシラン、4-グリシジルオキシブチルメチルジエトキシシラン、6-グリシジルオキシヘキシルトリメトキシシラン、6-グリシジルオキシヘキシルメチルジメトキシシラン、6-グリシジルオキシヘキシルトリエトキシシラン、6-グリシジルオキシヘキシルメチルジエトキシシラン、8-グリシジルオキシオクチルトリメトキシシラン、8-グリシジルオキシオクチルメチルジメトキシシラン、8-グリシジルオキシオクチルトリエトキシシラン、8-グリシジルオキシオクチルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。なかでも、3-グリシジルオキシプロピル基を有するトリアルコキシシラン化合物またはジアルコキシシラン化合物が好ましく、3-グリシジルオキシプロピル基を有するトリアルコキシシラン化合物が特に好ましい。 In one embodiment of the present invention, examples of alkoxysilane compounds having a glycidyloxy group include trialkoxysilane compounds having an organic group containing a glycidyloxy group, dialkoxysilane compounds having an organic group containing a glycidyloxy group and other organic groups, trialkoxysilane compounds having a glycidyloxyalkyl group, and dialkoxysilane compounds having a glycidyloxyalkyl group and other organic groups. More specifically, the alkoxysilane compound having an organic group containing a glycidyloxy group includes 1-glycidyloxymethyltrimethoxysilane, 1-glycidyloxymethylmethyldimethoxysilane, 1-glycidyloxymethyltriethoxysilane, 1-glycidyloxymethylmethyldiethoxysilane, 2-glycidyloxyethyltrimethoxysilane, 2-glycidyloxyethylmethyldimethoxysilane, 2-glycidyloxyethyltriethoxysilane, 2-glycidyloxyethylmethyldiethoxysilane, 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidyloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidyloxypropyltriethoxysilane, 3-glycidyloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidyloxypropyltriethoxysilane, 3-glycidyloxypropylmethyldiethoxysilane, Examples of the silane include propylmethyldiethoxysilane, 4-glycidyloxybutyltrimethoxysilane, 4-glycidyloxybutylmethyldimethoxysilane, 4-glycidyloxybutyltriethoxysilane, 4-glycidyloxybutylmethyldiethoxysilane, 6-glycidyloxyhexyltrimethoxysilane, 6-glycidyloxyhexylmethyldimethoxysilane, 6-glycidyloxyhexyltriethoxysilane, 6-glycidyloxyhexylmethyldiethoxysilane, 8-glycidyloxyoctyltrimethoxysilane, 8-glycidyloxyoctylmethyldimethoxysilane, 8-glycidyloxyoctyltriethoxysilane, and 8-glycidyloxyoctylmethyldiethoxysilane. Among these, trialkoxysilane compounds or dialkoxysilane compounds having a 3-glycidyloxypropyl group are preferred, and trialkoxysilane compounds having a 3-glycidyloxypropyl group are particularly preferred.
(エポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物)
エポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物は、ケイ素原子上の置換基としてアルコキシ基、および、エポキシシクロヘキシル基を含む有機基を有する、1種類、または2種類以上のシラン化合物である。
(Alkoxysilane compound having an epoxycyclohexyl group)
The alkoxysilane compound having an epoxycyclohexyl group is one or more types of silane compounds having an alkoxy group as a substituent on a silicon atom and an organic group containing an epoxycyclohexyl group.
エポキシシクロヘキシル基を含む有機基を有するアルコキシシラン化合物の具体例としては、有機基(オルガノ基)としてエポキシシクロヘキシル基を含む有機基を有するモノオルガノトリアルコキシシラン、ジオルガノジアルコキシシラン、トリオルガノモノアルコキシシランが挙げられる。中でも、有機基(オルガノ基)としてエポキシシクロヘキシル基を含む有機基を有するアルコキシシラン化合物としては、モノオルガノトリアルコキシシランが好ましい。エポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物としては、モノオルガノトリアルコキシシランを単独で使用してもよく、モノオルガノトリアルコキシシランとジオルガノジアルコキシシランとの組み合わせであってもよく、モノオルガノトリアルコキシシラン、ジオルガノジアルコキシシラン、および/または、トリオルガノモノアルコキシシランの組み合わせであってもよい。ここで、モノオルガノトリアルコキシシランとは、ケイ素原子上の置換基として、1個のエポキシシクロヘキシル基を含む有機基と、3個のアルコキシ基を有するシラン化合物を指し、ジオルガノジアルコキシシランとは、ケイ素原子上の置換基として、少なくとも1つのエポキシシクロヘキシル基を含む有機基と、2個のアルコキシ基を有するシラン化合物を指し、トリオルガノモノアルコキシシランとは、ケイ素原子上の置換基として、少なくとも1つのエポキシシクロヘキシル基を含む有機基と、1個のアルコキシ基を有するシラン化合物を指す。 Specific examples of alkoxysilane compounds having an organic group containing an epoxycyclohexyl group include monoorganotrialkoxysilanes, diorganodialkoxysilanes, and triorganomonoalkoxysilanes having an organic group containing an epoxycyclohexyl group as the organic group (organo group). Among them, monoorganotrialkoxysilanes are preferred as alkoxysilane compounds having an organic group containing an epoxycyclohexyl group as the organic group (organo group). As an alkoxysilane compound having an epoxycyclohexyl group, monoorganotrialkoxysilanes may be used alone, or may be a combination of monoorganotrialkoxysilanes and diorganodialkoxysilanes, or may be a combination of monoorganotrialkoxysilanes, diorganodialkoxysilanes, and/or triorganomonoalkoxysilanes. Here, monoorganotrialkoxysilane refers to a silane compound having an organic group containing one epoxycyclohexyl group and three alkoxy groups as substituents on a silicon atom, diorganodialkoxysilane refers to a silane compound having an organic group containing at least one epoxycyclohexyl group and two alkoxy groups as substituents on a silicon atom, and triorganomonoalkoxysilane refers to a silane compound having an organic group containing at least one epoxycyclohexyl group and one alkoxy group as substituents on a silicon atom.
アルコキシラン成分(I)として、トリオルガノモノアルコキシシラン、および/または、テトラアルコキシシランを使用する場合、その使用量は発明の効果を阻害しない限り特に限定されず、例えば、アルコキシシラン成分(I)の全量100モル%に対して、10モル%以下が好ましく、5モル%以下がより好ましく、1モル%以下がさらに好ましい。 When triorganomonoalkoxysilane and/or tetraalkoxysilane are used as the alkoxysilane component (I), the amount used is not particularly limited as long as it does not impair the effects of the invention. For example, the amount is preferably 10 mol % or less, more preferably 5 mol % or less, and even more preferably 1 mol % or less, based on 100 mol % of the total amount of the alkoxysilane component (I).
エポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物がケイ素原子上の置換基として有するアルコキシ基としては、例えば、炭素数1~3のアルコキシ基等が挙げられる。具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基であり、メトキシ基、エトキシ基が好ましく、メトキシ基がより好ましい。前記アルコキシ基は1種類のみであってもよいし、2種以上が混在していてもよい。 Examples of the alkoxy group that the alkoxysilane compound having an epoxycyclohexyl group has as a substituent on the silicon atom include alkoxy groups having 1 to 3 carbon atoms. Specific examples include methoxy groups, ethoxy groups, and propoxy groups, with methoxy groups and ethoxy groups being preferred, and methoxy groups being more preferred. The alkoxy group may be of only one type, or may be of two or more types mixed together.
エポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物がケイ素原子上の置換基として有するエポキシシクロヘキシル基を含む有機基としては、例えば、1-(エポキシシクロヘキシル)メチル基、2-(エポキシシクロヘキシル)エチル基、2-(エポキシシクロヘキシル)プロピル基、3-(エポキシシクロヘキシル)プロピル基等が挙げられる。前記エポキシシクロヘキシル基は1種類のみであってもよいし、2種以上が混在していてもよい。 Examples of the organic group containing an epoxycyclohexyl group that an alkoxysilane compound having an epoxycyclohexyl group has as a substituent on a silicon atom include a 1-(epoxycyclohexyl)methyl group, a 2-(epoxycyclohexyl)ethyl group, a 2-(epoxycyclohexyl)propyl group, and a 3-(epoxycyclohexyl)propyl group. The epoxycyclohexyl group may be of only one type, or may be of two or more types.
エポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物は、ケイ素原子上の置換基として、少なくとも一つのアルコキシ基と、少なくとも1つのエポキシシクロヘキシル基を含む有機基とを含んでいればよく、それら以外に、その他の有機基(エポキシシクロヘキシル基含まない有機基)を含んでいてもよい。 An alkoxysilane compound having an epoxycyclohexyl group is sufficient if it contains at least one alkoxy group and at least one organic group containing an epoxycyclohexyl group as a substituent on a silicon atom, and may also contain other organic groups (organic groups not containing an epoxycyclohexyl group).
このようなその他の有機基としては、例えば、炭素数1~8のアルキル基や、炭素数2~8のアルケニル基、炭素数6~12のアリール基等が挙げられる。前記アルキル基、アルケニル基、およびアリール基は、無置換の基であってもよいし、置換基を有するものであっても良い。前記アルキル基の炭素数は、好ましくは1~6であり、より好ましくは1~4であり、さらに好ましくは1~3であり、よりさらに好ましくは1~2である。前記アルケニル基の炭素数は、好ましくは2~6であり、より好ましくは2~4であり、さらに好ましくは2~3である。前記その他の有機基は、1種類のみであってもよいし、2種以上が混在していてもよい。 Examples of such other organic groups include alkyl groups having 1 to 8 carbon atoms, alkenyl groups having 2 to 8 carbon atoms, and aryl groups having 6 to 12 carbon atoms. The alkyl groups, alkenyl groups, and aryl groups may be unsubstituted or may have a substituent. The number of carbon atoms in the alkyl groups is preferably 1 to 6, more preferably 1 to 4, even more preferably 1 to 3, and even more preferably 1 to 2. The number of carbon atoms in the alkenyl groups is preferably 2 to 6, more preferably 2 to 4, and even more preferably 2 to 3. The other organic groups may be of only one type, or may be of two or more types mixed together.
本発明の一実施形態において、エポキシシクロへキシル基を有するアルコキシシラン化合物としては、例えば、エポキシシクロへキシルアルキル基を有するトリアルコキシシラン、エポキシシクロへキシルアルキル基と前記その他の有機基を有するジアルコキシシラン等が挙げられる。より具体的には、1-(3,4-エポキシシクロヘキシル)メチルトリメトキシシラン、1-(2,3-エポキシシクロヘキシル)メチルトリメトキシシラン、1-(3,4-エポキシシクロヘキシル)メチルメチルジメトキシシラン、1-(3,4-エポキシシクロヘキシル)メチルトリエトキシシラン、1-(3,4-エポキシシクロヘキシル)メチルメチルジエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルメチルジメトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルメチルジエトキシシラン、3-(3,4-エポキシシクロヘキシル)プロピルトリメトキシシラン、3-(3,4-エポキシシクロヘキシル)プロピルメチルジメトキシシラン、3-(3,4-エポキシシクロヘキシル)プロピルトリエトキシシラン、3-(3,4-エポキシシクロヘキシル)プロピルメチルジエトキシシラン、4-(3,4-エポキシシクロヘキシル)ブチルトリメトキシシラン、4-(3,4-エポキシシクロヘキシル)ブチルメチルジメトキシシラン、4-(3,4-エポキシシクロヘキシル)ブチルトリエトキシシラン、4-(3,4-エポキシシクロヘキシル)ブチルメチルジエトキシシラン、6-(3,4-エポキシシクロヘキシル)ヘキシルトリメトキシシラン、6-(3,4-エポキシシクロヘキシル)ヘキシルメチルジメトキシシラン、6-(3,4-エポキシシクロヘキシル)ヘキシルトリエトキシシラン、6-(3,4-エポキシシクロヘキシル)ヘキシルメチルジエトキシシラン、8-(3,4-エポキシシクロヘキシル)オクチルトリメトキシシラン、8-(3,4-エポキシシクロヘキシル)オクチルメチルジメトキシシラン、8-(3,4-エポキシシクロヘキシル)オクチルトリエトキシシラン、8-(3,4-エポキシシクロヘキシル)オクチルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。なかでも、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチル基を有するトリアルコキシシラン化合物またはジアルコキシシラン化合物が好ましく、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチル基を有するトリアルコキシシラン化合物が特に好ましい。 In one embodiment of the present invention, examples of alkoxysilane compounds having an epoxycyclohexyl group include trialkoxysilanes having an epoxycyclohexyl alkyl group, dialkoxysilanes having an epoxycyclohexyl alkyl group and the other organic groups described above, and the like. More specifically, 1-(3,4-epoxycyclohexyl)methyltrimethoxysilane, 1-(2,3-epoxycyclohexyl)methyltrimethoxysilane, 1-(3,4-epoxycyclohexyl)methylmethyldimethoxysilane, 1-(3,4-epoxycyclohexyl)methyltriethoxysilane, 1-(3,4-epoxycyclohexyl)methylmethyldiethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyldi ... 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethylmethyldimethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltriethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethylmethyldiethoxysilane, 3-(3,4-epoxycyclohexyl)propyltrimethoxysilane, 3-(3,4-epoxycyclohexyl)propylmethyldimethoxysilane, 3-(3,4-epoxycyclohexyl)propyltriethoxysilane, 3-(3,4-epoxycyclohexyl)propyltriethoxysilane, propylmethyldiethoxysilane, 4-(3,4-epoxycyclohexyl)butyltrimethoxysilane, 4-(3,4-epoxycyclohexyl)butylmethyldimethoxysilane, 4-(3,4-epoxycyclohexyl)butyltriethoxysilane, 4-(3,4-epoxycyclohexyl)butylmethyldiethoxysilane, 6-(3,4-epoxycyclohexyl)hexyltrimethoxysilane, 6-(3,4-epoxycyclohexyl)hexylmethyldimethoxysilane Examples of the silane include 6-(3,4-epoxycyclohexyl)hexyltriethoxysilane, 6-(3,4-epoxycyclohexyl)hexylmethyldiethoxysilane, 8-(3,4-epoxycyclohexyl)octyltrimethoxysilane, 8-(3,4-epoxycyclohexyl)octylmethyldimethoxysilane, 8-(3,4-epoxycyclohexyl)octyltriethoxysilane, and 8-(3,4-epoxycyclohexyl)octylmethyldiethoxysilane. Among these, trialkoxysilane compounds or dialkoxysilane compounds having a 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyl group are preferred, and trialkoxysilane compounds having a 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyl group are particularly preferred.
(その他のアルコキシシラン化合物)
その他のアルコキシシラン化合物は、ケイ素原子上の置換基としてアルコキシ基を有し、グリシジルオキシ基を含む有機基および、エポキシシクロヘキシル基を含む有機基を有さない、1種類、または2種類以上のシラン化合物である。その他のアルコキシシラン化合物の具体例としては、モノオルガノトリアルコキシシラン、ジオルガノジアルコキシシラン、トリオルガノモノアルコキシシラン、テトラアルコキシシランが挙げられる。その他のアルコキシシラン化合物は、少なくとも1種類のモノオルガノトリアルコキシシランを有することが好ましい。その他のアルコキシシラン化合物は、モノオルガノトリアルコキシシランのみであってよいし、モノオルガノトリアルコキシシランとジオルガノジアルコキシシランの組み合わせであってもよいし、モノオルガノトリアルコキシシラン、ジオルガノジアルコキシシラン、トリオルガノモノアルコキシシラン、および/または、テトラアルコキシシラン化合物の組み合わせであってもよい。ここで、モノオルガノトリアルコキシシランとは、ケイ素原子上の置換基として、1個の有機基と、3個のアルコキシ基を有するシラン化合物を指し、ジオルガノジアルコキシシランとは、ケイ素原子上の置換基として、2つの有機基と、2個のアルコキシ基を有するシラン化合物を指し、トリオルガノモノアルコキシシランとは、ケイ素原子上の置換基として、3つの有機基と、1個のアルコキシ基を有するシラン化合物を指す。
(Other alkoxysilane compounds)
The other alkoxysilane compound is one or more kinds of silane compounds that have an alkoxy group as a substituent on silicon atom, and do not have an organic group containing a glycidyloxy group and an organic group containing an epoxycyclohexyl group.Specific examples of the other alkoxysilane compound include monoorganotrialkoxysilane, diorganodialkoxysilane, triorganomonoalkoxysilane, and tetraalkoxysilane.The other alkoxysilane compound preferably has at least one kind of monoorganotrialkoxysilane.The other alkoxysilane compound may be only monoorganotrialkoxysilane, or may be a combination of monoorganotrialkoxysilane and diorganodialkoxysilane, or may be a combination of monoorganotrialkoxysilane, diorganodialkoxysilane, triorganomonoalkoxysilane, and/or tetraalkoxysilane compound. Here, monoorganotrialkoxysilane refers to a silane compound having one organic group and three alkoxy groups as substituents on the silicon atom, diorganodialkoxysilane refers to a silane compound having two organic groups and two alkoxy groups as substituents on the silicon atom, and triorganomonoalkoxysilane refers to a silane compound having three organic groups and one alkoxy group as substituents on the silicon atom.
その他のアルコキシシラン化合物として、トリオルガノモノアルコキシシラン、および/または、テトラアルコキシシランを使用する場合、その使用量は発明の効果を阻害しない限り特に限定されず、例えば、アルコキシシラン成分(I)の全量100モル%に対して、10モル%以下が好ましく、5モル%以下がより好ましく、1モル%以下がさらに好ましい。 When triorganomonoalkoxysilanes and/or tetraalkoxysilanes are used as the other alkoxysilane compounds, the amount used is not particularly limited as long as it does not impair the effects of the invention. For example, the amount is preferably 10 mol % or less, more preferably 5 mol % or less, and even more preferably 1 mol % or less, based on 100 mol % of the total amount of the alkoxysilane component (I).
その他のアルコキシシラン化合物がケイ素原子上の置換基として有するアルコキシ基としては、例えば、炭素数1~3のアルコキシ基等が挙げられる。具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基であり、メトキシ基、エトキシ基が好ましく、メトキシ基がより好ましい。前記アルコキシ基は1種類のみであってもよいし、2種以上が混在していてもよい。 Other alkoxysilane compounds have alkoxy groups as substituents on silicon atoms, such as alkoxy groups having 1 to 3 carbon atoms. Specific examples include methoxy, ethoxy, and propoxy groups, with methoxy and ethoxy groups being preferred, and methoxy groups being more preferred. The alkoxy groups may be of one type only, or may be of two or more types mixed together.
その他のアルコキシシラン化合物がケイ素原子上の置換基として有する有機基としては、グリシジルオキシ基および、エポキシシクロヘキシル基以外の有機基であれば特に、限定されず、例えば、炭素数1~8のアルキル基や、炭素数2~8のアルケニル基、炭素数6~12のアリール基等が挙げられる。前記アルキル基、アルケニル基、およびアリール基は、無置換の基であってもよいし、置換基を有するものであっても良い。前記アルキル基の炭素数は、好ましくは1~6であり、より好ましくは1~4であり、さらに好ましくは1~3であり、よりさらに好ましくは1~2である。前記アルケニル基の炭素数は、好ましくは2~6であり、より好ましくは2~4であり、さらに好ましくは2~3である。前記有機基は、1種類のみであってもよいし、2種以上が混在していてもよい。 The organic group that the other alkoxysilane compound has as a substituent on the silicon atom is not particularly limited as long as it is an organic group other than a glycidyloxy group and an epoxycyclohexyl group, and examples thereof include an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 12 carbon atoms. The alkyl group, alkenyl group, and aryl group may be unsubstituted or may have a substituent. The number of carbon atoms of the alkyl group is preferably 1 to 6, more preferably 1 to 4, even more preferably 1 to 3, and even more preferably 1 to 2. The number of carbon atoms of the alkenyl group is preferably 2 to 6, more preferably 2 to 4, and even more preferably 2 to 3. The organic group may be of only one type, or may be of two or more types mixed together.
その他のアルコキシシラン化合物は、ケイ素原子上の置換基として、グリシジルオキシ基を含む有機基および、エポキシシクロヘキシル基を含む有機基有さず、かつ、少なくとも一つのアルコキシ基を有する限り、特に限定されない。その他のアルコキシシラン化合物がケイ素原子上の置換基として有する有機基が、無置換のアルキル基である場合の、アルコキシシラン化合物としては、例えば、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルメチルジメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルメチルジエトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、プロピルメチルジメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、プロピルメチルジエトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ブチルメチルジメトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、ブチルメチルジエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルメチルジメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、ヘキシルメチルジエトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、オクチルメチルジメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、オクチルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。 The other alkoxysilane compounds are not particularly limited as long as they do not have an organic group containing a glycidyloxy group or an organic group containing an epoxycyclohexyl group as a substituent on the silicon atom, and have at least one alkoxy group. In the case where the organic group that the other alkoxysilane compound has as a substituent on the silicon atom is an unsubstituted alkyl group, examples of the alkoxysilane compound include methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, methyltriethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethylmethyldimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, ethylmethyldiethoxysilane, propyltrimethoxysilane, propylmethyldimethoxysilane, propyltriethoxysilane, propylmethyldiethoxysilane, butyltrimethoxysilane, butylmethyldimethoxysilane, butyltriethoxysilane, butylmethyldiethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, hexylmethyldimethoxysilane, hexyltriethoxysilane, hexylmethyldiethoxysilane, octyltrimethoxysilane, octylmethyldimethoxysilane, octyltriethoxysilane, octylmethyldiethoxysilane, and the like.
上述のように、その他のアルコキシシラン化合物がケイ素原子上の置換基として有する有機基は、置換基を有する有機基であってもよい。当該置換基としては特に限定されないが、入手容易性から、チオール基、イソシアネート基、(メタ)アクリロイル基、フェニル基、シクロヘキシル基、および、クロロ基が好ましい。 As described above, the organic group that the other alkoxysilane compound has as a substituent on the silicon atom may be an organic group having a substituent. The substituent is not particularly limited, but from the viewpoint of ease of availability, a thiol group, an isocyanate group, a (meth)acryloyl group, a phenyl group, a cyclohexyl group, and a chloro group are preferred.
前記有機基がチオール基を有するアルキル基である場合の、その他のアルコキシシラン化合物としては、例えば、1-メルカプトメチルトリメトキシシラン、1-メルカプトメチルメチルジメトキシシラン、1-メルカプトメチルトリエトキシシラン、1-メルカプトメチルメチルジエトキシシラン、2-メルカプトエチルトリメトキシシラン、2-メルカプトエチルメチルジメトキシシラン、2-メルカプトエチルトリエトキシシラン、2-メルカプトエチルメチルジエトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3-メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、4-メルカプトブチルトリメトキシシラン、4-メルカプトブチルメチルジメトキシシラン、4-メルカプトブチルトリエトキシシラン、4-メルカプトブチルメチルジエトキシシラン、6-メルカプトヘキシルトリメトキシシラン、6-メルカプトヘキシルメチルジメトキシシラン、6-メルカプトヘキシルトリエトキシシラン、6-メルカプトヘキシルメチルジエトキシシラン、8-メルカプトオクチルトリメトキシシラン、8-メルカプトオクチルメチルジメトキシシラン、8-メルカプトオクチルトリエトキシシラン、8-メルカプトオクチルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。 When the organic group is an alkyl group having a thiol group, other alkoxysilane compounds include, for example, 1-mercaptomethyltrimethoxysilane, 1-mercaptomethylmethyldimethoxysilane, 1-mercaptomethyltriethoxysilane, 1-mercaptomethylmethyldiethoxysilane, 2-mercaptoethyltrimethoxysilane, 2-mercaptoethylmethyldimethoxysilane, 2-mercaptoethyltriethoxysilane, 2-mercaptoethylmethyldiethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxy ... Examples of such silane include mercaptopropylmethyldiethoxysilane, 4-mercaptobutyltrimethoxysilane, 4-mercaptobutylmethyldimethoxysilane, 4-mercaptobutyltriethoxysilane, 4-mercaptobutylmethyldiethoxysilane, 6-mercaptohexyltrimethoxysilane, 6-mercaptohexylmethyldimethoxysilane, 6-mercaptohexyltriethoxysilane, 6-mercaptohexylmethyldiethoxysilane, 8-mercaptooctyltrimethoxysilane, 8-mercaptooctylmethyldimethoxysilane, 8-mercaptooctyltriethoxysilane, and 8-mercaptooctylmethyldiethoxysilane.
前記有機基がイソシアネート基を有するアルキル基である場合の、その他のアルコキシシラン化合物としては、例えば、1-イソシアネートメチルトリメトキシシラン、1-イソシアネートメチルメチルジメトキシシラン、1-イソシアネートメチルトリエトキシシラン、1-イソシアネートメチルメチルジエトキシシラン、2-イソシアネートエチルトリメトキシシラン、2-イソシアネートエチルメチルジメトキシシラン、2-イソシアネートエチルトリエトキシシラン、2-イソシアネートエチルメチルジエトキシシラン、3-イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、3-イソシアネートプロピルメチルジメトキシシラン、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、3-イソシアネートプロピルメチルジエトキシシラン、4-イソシアネートブチルトリメトキシシラン、4-イソシアネートブチルメチルジメトキシシラン、4-イソシアネートブチルトリエトキシシラン、4-イソシアネートブチルメチルジエトキシシラン、6-イソシアネートヘキシルトリメトキシシラン、6-イソシアネートヘキシルメチルジメトキシシラン、6-イソシアネートヘキシルトリエトキシシラン、6-イソシアネートヘキシルメチルジエトキシシラン、8-イソシアネートオクチルトリメトキシシラン、8-イソシアネートオクチルメチルジメトキシシラン、8-イソシアネートオクチルトリエトキシシラン、8-イソシアネートオクチルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。 When the organic group is an alkyl group having an isocyanate group, other alkoxysilane compounds include, for example, 1-isocyanate methyl trimethoxysilane, 1-isocyanate methyl methyl dimethoxysilane, 1-isocyanate methyl triethoxysilane, 1-isocyanate methyl methyl diethoxysilane, 2-isocyanate ethyl trimethoxysilane, 2-isocyanate ethyl methyl dimethoxysilane, 2-isocyanate ethyl triethoxysilane, 2-isocyanate ethyl methyl diethoxysilane, 3-isocyanate propyl trimethoxysilane, 3-isocyanate propyl methyl dimethoxysilane, 3-isocyanate propyl triethoxy ... Examples of the isocyanate propyl methyl diethoxy silane include 4-isocyanate butyl trimethoxy silane, 4-isocyanate butyl methyl dimethoxy silane, 4-isocyanate butyl triethoxy silane, 4-isocyanate butyl methyl diethoxy silane, 6-isocyanate hexyl trimethoxy silane, 6-isocyanate hexyl methyl dimethoxy silane, 6-isocyanate hexyl triethoxy silane, 6-isocyanate hexyl methyl diethoxy silane, 8-isocyanate octyl trimethoxy silane, 8-isocyanate octyl methyl dimethoxy silane, 8-isocyanate octyl triethoxy silane, and 8-isocyanate octyl methyl diethoxy silane.
前記有機基が(メタ)アクリロイル基を有するアルキル基である場合の、その他のアルコキシシラン化合物としては、例えば、1-(メタ)アクリロイルオキシメチルトリメトキシシラン、1-(メタ)アクリロイルオキシメチルメチルジメトキシシラン、1-(メタ)アクリロイルオキシメチルトリエトキシシラン、1-(メタ)アクリロイルオキシメチルメチルジエトキシシラン、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメトキシシラン、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルメチルジメトキシシラン、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルトリエトキシシラン、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルメチルジエトキシシラン、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、4-(メタ)アクリロイルオキシブチルトリメトキシシラン、4-(メタ)アクリロイルオキシブチルメチルジメトキシシラン、4-(メタ)アクリロイルオキシブチルトリエトキシシラン、4-(メタ)アクリロイルオキシブチルメチルジエトキシシラン、6-(メタ)アクリロイルオキシヘキシルトリメトキシシラン、6-(メタ)アクリロイルオキシヘキシルメチルジメトキシシラン、6-(メタ)アクリロイルオキシヘキシルトリエトキシシラン、6-(メタ)アクリロイルオキシヘキシルメチルジエトキシシラン、8-(メタ)アクリロイルオキシオクチルトリメトキシシラン、8-(メタ)アクリロイルオキシオクチルメチルジメトキシシラン、8-(メタ)アクリロイルオキシオクチルトリエトキシシラン、8-(メタ)アクリロイルオキシオクチルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。 When the organic group is an alkyl group having a (meth)acryloyl group, other alkoxysilane compounds include, for example, 1-(meth)acryloyloxymethyltrimethoxysilane, 1-(meth)acryloyloxymethylmethyldimethoxysilane, 1-(meth)acryloyloxymethyltriethoxysilane, 1-(meth)acryloyloxymethylmethyldiethoxysilane, 2-(meth)acryloyloxyethyltrimethoxysilane, 2-(meth)acryloyloxyethylmethyldimethoxysilane, 2-(meth)acryloyloxyethyltriethoxysilane, 2-(meth)acryloyloxyethylmethyldiethoxysilane, 3-(meth)acryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3-(meth)acryloyloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-(meth)acryloyloxypropyltriethoxy ... Examples of such silane include acryloyloxypropylmethyldiethoxysilane, 4-(meth)acryloyloxybutyltrimethoxysilane, 4-(meth)acryloyloxybutylmethyldimethoxysilane, 4-(meth)acryloyloxybutyltriethoxysilane, 4-(meth)acryloyloxybutylmethyldiethoxysilane, 6-(meth)acryloyloxyhexyltrimethoxysilane, 6-(meth)acryloyloxyhexylmethyldimethoxysilane, 6-(meth)acryloyloxyhexyltriethoxysilane, 6-(meth)acryloyloxyhexylmethyldiethoxysilane, 8-(meth)acryloyloxyoctyltrimethoxysilane, 8-(meth)acryloyloxyoctylmethyldimethoxysilane, 8-(meth)acryloyloxyoctyltriethoxysilane, and 8-(meth)acryloyloxyoctylmethyldiethoxysilane.
前記有機基がフェニル基を有するアルキル基である場合の、その他のアルコキシシラン化合物としては、例えば、ベンジルトリメトキシシラン、ベンジルトリエトキシシラン、2-フェニルエチルトリメトキシシラン、2-フェニルエチルトリエトキシシラン、3-フェニルプロピルトリメトキシシラン、3-フェニルプロピルトリエトキシシラン、4-フェニルブチルトリメトキシシラン、4-フェニルブチルトリエトキシシラン、5-フェニルペンチルトリメトキシシラン、5-フェニルペンチルトリエトキシシラン、6-フェニルヘキシルトリメトキシシラン、6-フェニルヘキシルトリエトキシシラン等が挙げられる。 When the organic group is an alkyl group having a phenyl group, other alkoxysilane compounds include, for example, benzyltrimethoxysilane, benzyltriethoxysilane, 2-phenylethyltrimethoxysilane, 2-phenylethyltriethoxysilane, 3-phenylpropyltrimethoxysilane, 3-phenylpropyltriethoxysilane, 4-phenylbutyltrimethoxysilane, 4-phenylbutyltriethoxysilane, 5-phenylpentyltrimethoxysilane, 5-phenylpentyltriethoxysilane, 6-phenylhexyltrimethoxysilane, 6-phenylhexyltriethoxysilane, etc.
前記有機基がシクロへキシル基を有するアルキル基である場合の、その他のアルコキシシラン化合物としては、例えば、シクロヘキシルメチルトリメトキシシラン、シクロヘキシルメチルトリエトキシシラン、2-シクロヘキシルエチルトリメトキシシラン、2-シクロヘキシルエチルトリエトキシシラン、3-シクロヘキシルプロピルトリメトキシシラン、3-シクロヘキシルプロピルトリエトキシシラン、4-シクロヘキシルブチルトリメトキシシラン、4-シクロヘキシルブチルトリエトキシシラン、5-シクロヘキシルペンチルトリメトキシシラン、5-シクロヘキシルペンチルトリエトキシシラン、6-シクロヘキシルヘキシルトリメトキシシラン、6-シクロヘキシルヘキシルトリエトキシシラン等が挙げられる。 When the organic group is an alkyl group having a cyclohexyl group, other alkoxysilane compounds include, for example, cyclohexylmethyltrimethoxysilane, cyclohexylmethyltriethoxysilane, 2-cyclohexylethyltrimethoxysilane, 2-cyclohexylethyltriethoxysilane, 3-cyclohexylpropyltrimethoxysilane, 3-cyclohexylpropyltriethoxysilane, 4-cyclohexylbutyltrimethoxysilane, 4-cyclohexylbutyltriethoxysilane, 5-cyclohexylpentyltrimethoxysilane, 5-cyclohexylpentyltriethoxysilane, 6-cyclohexylhexyltrimethoxysilane, 6-cyclohexylhexyltriethoxysilane, and the like.
前記有機基がクロロ基を有するアルキル基である場合の、その他のアルコキシシラン化合物としては、例えば、クロロメチルトリメトキシシラン、クロロメチルトリエトキシシラン、2-クロロエチルトリメトキシシラン、2-クロロエチルトリエトキシシラン、3-クロロプロピルトリメトキシシラン、3-クロロプロピルトリエトキシシラン、4-クロロブチルトリメトキシシラン、4-クロロブチルトリエトキシシラン、5-クロロペンチルトリメトキシシラン、5-クロロペンチルトリエトキシシラン、6-クロロヘキシルトリメトキシシラン、6-クロロヘキシルトリエトキシシラン等が挙げられる。 When the organic group is an alkyl group having a chloro group, other alkoxysilane compounds include, for example, chloromethyltrimethoxysilane, chloromethyltriethoxysilane, 2-chloroethyltrimethoxysilane, 2-chloroethyltriethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltriethoxysilane, 4-chlorobutyltrimethoxysilane, 4-chlorobutyltriethoxysilane, 5-chloropentyltrimethoxysilane, 5-chloropentyltriethoxysilane, 6-chlorohexyltrimethoxysilane, 6-chlorohexyltriethoxysilane, etc.
前記有機基がアルケニル基である場合の、その他のアルコキシシラン化合物としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルメチルジメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、アリルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。 When the organic group is an alkenyl group, other alkoxysilane compounds include vinyltrimethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinylmethyldiethoxysilane, allyltrimethoxysilane, allylmethyldimethoxysilane, allyltriethoxysilane, allylmethyldiethoxysilane, etc.
前記有機基がアリール基である場合の、その他のアルコキシシラン化合物としては、フェニルトリメトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、p-スチリルトリメトキシシラン、p-スチリルトリエトキシシラン、等が挙げられる。 When the organic group is an aryl group, other alkoxysilane compounds include phenyltrimethoxysilane, phenylmethyldimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenylmethyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, p-styryltriethoxysilane, etc.
その他のアルコキシシラン化合物としては、グリシジルオキシ基、およびエポキシシクロへキシル基以外のエポキシ基を含む有機基を、ケイ素原子上の置換基として含むものを使用してもよい。そのようなその他のアルコキシシラン化合物としては、例えば、エポキシトリメトキシシラン、エポキシメチルジメトキシシラン、エポキシトリエトキシシラン、エポキシメチルジエトキシシラン、1-エポキシメチルトリメトキシシラン、1-エポキシメチルメチルジメトキシシラン、1-エポキシメチルトリエトキシシラン、1-エポキシメチルメチルジエトキシシラン、2-エポキシエチルトリメトキシシラン、2-エポキシエチルメチルジメトキシシラン、2-エポキシエチルトリエトキシシラン、2-エポキシエチルメチルジエトキシシラン、3-エポキシプロピルトリメトキシシラン、3-エポキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-エポキシプロピルトリエトキシシラン、3-エポキシプロピルメチルジエトキシシラン、4-エポキシブチルトリメトキシシラン、4-エポキシブチルメチルジメトキシシラン、4-エポキシブチルトリエトキシシラン、4-エポキシブチルメチルジエトキシシラン、6-エポキシヘキシルトリメトキシシラン、6-エポキシヘキシルメチルジメトキシシラン、6-エポキシヘキシルトリエトキシシラン、6-エポキシヘキシルメチルジエトキシシラン、8-エポキシオクチルトリメトキシシラン、8-エポキシオクチルメチルジメトキシシラン、8-エポキシオクチルトリエトキシシラン等が挙げられる。 Other alkoxysilane compounds may be used that contain an organic group containing an epoxy group other than a glycidyloxy group and an epoxy group other than an epoxycyclohexyl group as a substituent on a silicon atom. Examples of such other alkoxysilane compounds include epoxytrimethoxysilane, epoxymethyldimethoxysilane, epoxytriethoxysilane, epoxymethyldiethoxysilane, 1-epoxymethyltrimethoxysilane, 1-epoxymethylmethyldimethoxysilane, 1-epoxymethyltriethoxysilane, 1-epoxymethylmethyldiethoxysilane, 2-epoxyethyltrimethoxysilane, 2-epoxyethylmethyldimethoxysilane, 2-epoxyethyltriethoxysilane, 2-epoxyethylmethyldiethoxysilane, 3-epoxypropyltrimethoxysilane, 3-epoxypropylmethyldi ... Examples include methoxysilane, 3-epoxypropyltriethoxysilane, 3-epoxypropylmethyldiethoxysilane, 4-epoxybutyltrimethoxysilane, 4-epoxybutylmethyldimethoxysilane, 4-epoxybutyltriethoxysilane, 4-epoxybutylmethyldiethoxysilane, 6-epoxyhexyltrimethoxysilane, 6-epoxyhexylmethyldimethoxysilane, 6-epoxyhexyltriethoxysilane, 6-epoxyhexylmethyldiethoxysilane, 8-epoxyoctyltrimethoxysilane, 8-epoxyoctylmethyldimethoxysilane, and 8-epoxyoctyltriethoxysilane.
本発明の一実施形態において、アルコキシシラン成分(I)は、アルコキシシラン成分(I)の含むアルコキシシラン化合物の合計量100モル%に対して、モノオルガノトリアルコキシシラン70~100モル%含み、かつ、ジオルガノジアルコキシシラン0~30モル%を含むことが好ましい。前記モノオルガノトリアルコキシシランの割合は80モル%以上が好ましく、90モル%以上がより好ましく、95モル%以上がさらに好ましく、99モル%以上が特に好ましく、100モル%であってもよい。 In one embodiment of the present invention, the alkoxysilane component (I) preferably contains 70 to 100 mol % of monoorganotrialkoxysilane and 0 to 30 mol % of diorganodialkoxysilane, relative to 100 mol % of the total amount of alkoxysilane compounds contained in the alkoxysilane component (I). The proportion of the monoorganotrialkoxysilane is preferably 80 mol % or more, more preferably 90 mol % or more, even more preferably 95 mol % or more, particularly preferably 99 mol % or more, and may be 100 mol %.
アルコキシシラン成分(I)における、アルコキシシラン成分(I)の含むアルコキシシラン化合物の合計量100モル%に対する、グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物、およびエポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物の合計量は、50~100モル%であることが好ましく、60~100%がより好ましく、70~100モル%がさらに好ましく、100モル%であってもよい。また、アルコキシシラン成分(I)の含む、グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物と、エポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物との比率は、特に限定されないが、例えば、グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物(モル%):エポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物(モル%)が、100:0~0:100であってもよく、95:5~5:95であってもよく、90:10~10:90であってもよく、80:20~20:80であってもよい。アルコキシシラン化合物(I)の含むアルコキシシラン化合物の種類、およびその量(比率)は、最終産物であるポリシロキサンの組成および物性、ならびに、2段目の重合工程に供されるアルコキシシラン成分(II)の組成を考慮して、適宜設定することができる。 In the alkoxysilane component (I), the total amount of the alkoxysilane compound having a glycidyloxy group and the alkoxysilane compound having an epoxycyclohexyl group relative to the total amount of the alkoxysilane compounds contained in the alkoxysilane component (I) is preferably 50 to 100 mol%, more preferably 60 to 100 mol%, even more preferably 70 to 100 mol%, and may be 100 mol%. In addition, the ratio of the alkoxysilane compound having a glycidyloxy group and the alkoxysilane compound having an epoxycyclohexyl group contained in the alkoxysilane component (I) is not particularly limited, but for example, the alkoxysilane compound having a glycidyloxy group (mol%):alkoxysilane compound having an epoxycyclohexyl group (mol%) may be 100:0 to 0:100, 95:5 to 5:95, 90:10 to 10:90, or 80:20 to 20:80. The type and amount (ratio) of the alkoxysilane compound contained in the alkoxysilane compound (I) can be appropriately set taking into consideration the composition and physical properties of the final product, polysiloxane, and the composition of the alkoxysilane component (II) used in the second polymerization step.
(中性塩)
本製造方法において、1段目の重合工程において、上記アルコキシシラン成分(I)を、加水分解・脱水縮合反応させる際に、中性塩を添加する。中性塩を添加することにより、脱水縮合反応を促進することができ、また、グリシジルオキシ基、およびエポキシシクロヘキシル基の失活を抑制でき、かつ、密着性、および、耐傷性に優れる硬化物を得ることができる。中性塩は、脱水縮合触媒して機能することから、中性塩触媒ともいえる。
(Neutral salt)
In this manufacturing method, a neutral salt is added when the alkoxysilane component (I) is subjected to hydrolysis and dehydration condensation reaction in the first polymerization step. By adding a neutral salt, the dehydration condensation reaction can be promoted, the deactivation of the glycidyloxy group and the epoxycyclohexyl group can be suppressed, and a cured product having excellent adhesion and scratch resistance can be obtained. The neutral salt functions as a dehydration condensation catalyst, and can be called a neutral salt catalyst.
本明細書において、中性塩とは、強酸と、強塩基とから生成する塩を意図する。具体的には、第一族元素イオン、第二族元素イオン、テトラアルキルアンモニウムイオン、およびグアニジウムイオンよりなる群から選ばれるいずれかのカチオンと、フッ化物イオンを除く第十七族元素イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、および過塩素酸イオンよりなる群から選ばれるいずれかのアニオンとの組合せからなる塩である。中性塩としては、例えば、塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化ルビジウム、塩化セシウム、塩化フランシウム、塩化ベリリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、塩化ストロンチウム、塩化バリウム、塩化ラジウム、塩化テトラメチルアンモニウム、塩化テトラエチルアンモニウム、塩化テトラプロピルアンモニウム、塩化テトラブチルアンモニウム、塩化テトラペンチルアンモニウム、塩化テトラヘキシルアンモニウム、塩化グアニジウム;臭化リチウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム、臭化ルビジウム、臭化セシウム、臭化フランシウム、臭化ベリリウム、臭化マグネシウム、臭化カルシウム、臭化ストロンチウム、臭化バリウム、臭化ラジウム、臭化テトラメチルアンモニウム、臭化テトラエチルアンモニウム、臭化テトラプロピルアンモニウム、臭化テトラブチルアンモニウム、臭化テトラペンチルアンモニウム、臭化テトラヘキシルアンモニウム、臭化グアニジウム;ヨウ化リチウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、ヨウ化ルビジウム、ヨウ化セシウム、ヨウ化フランシウム、ヨウ化ベリリウム、ヨウ化マグネシウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化ストロンチウム、ヨウ化バリウム、ヨウ化ラジウム、ヨウ化テトラメチルアンモニウム、ヨウ化テトラエチルアンモニウム、ヨウ化テトラプロピルアンモニウム、ヨウ化テトラブチルアンモニウム、ヨウ化テトラペンチルアンモニウム、ヨウ化テトラヘキシルアンモニウム、ヨウ化グアニジウム;硫酸リチウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸ルビジウム、硫酸セシウム、硫酸フランシウム、硫酸ベリリウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸ストロンチウム、硫酸バリウム、硫酸ラジウム、硫酸テトラメチルアンモニウム、硫酸テトラエチルアンモニウム、硫酸テトラプロピルアンモニウム、硫酸テトラブチルアンモニウム、硫酸テトラペンチルアンモニウム、硫酸テトラヘキシルアンモニウム、硫酸グアニジウム;硝酸リチウム、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硝酸ルビジウム、硝酸セシウム、硝酸フランシウム、硝酸ベリリウム、硝酸マグネシウム、硝酸カルシウム、硝酸ストロンチウム、硝酸バリウム、硝酸ラジウム、硝酸テトラメチルアンモニウム、硝酸テトラエチルアンモニウム、硝酸テトラプロピルアンモニウム、硝酸テトラブチルアンモニウム、硝酸テトラペンチルアンモニウム、硝酸テトラヘキシルアンモニウム、硝酸グアニジウム;過塩素酸リチウム、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸カリウム、過塩素酸ルビジウム、過塩素酸セシウム、過塩素酸フランシウム、過塩素酸ベリリウム、過塩素酸マグネシウム、過塩素酸カルシウム、過塩素酸ストロンチウム、過塩素酸バリウム、過塩素酸ラジウム、過塩素酸テトラメチルアンモニウム、過塩素酸テトラエチルアンモニウム、過塩素酸テトラプロピルアンモニウム、過塩素酸テトラブチルアンモニウム、過塩素酸テトラペンチルアンモニウム、過塩素酸テトラヘキシルアンモニウム、過塩素酸グアニジウム等が挙げられる。これら中性塩は、1種類のみを単独で使用してもよく、2種類以上を組合せて使用することもできる。 In this specification, a neutral salt refers to a salt formed from a strong acid and a strong base. Specifically, it is a salt consisting of a combination of a cation selected from the group consisting of a Group 1 element ion, a Group 2 element ion, a tetraalkylammonium ion, and a guanidinium ion, and an anion selected from the group consisting of a Group 17 element ion excluding fluoride ion, a sulfate ion, a nitrate ion, and a perchlorate ion. Examples of neutral salts include lithium chloride, sodium chloride, potassium chloride, rubidium chloride, cesium chloride, francium chloride, beryllium chloride, magnesium chloride, calcium chloride, strontium chloride, barium chloride, radium chloride, tetramethylammonium chloride, tetraethylammonium chloride, tetrapropylammonium chloride, tetrabutylammonium chloride, tetrapentylammonium chloride, tetrahexylammonium chloride, and guanidium chloride; lithium bromide, sodium bromide, potassium bromide, rubidium bromide, cesium bromide, francium bromide, beryllium bromide, magnesium bromide, calcium bromide, strontium bromide, barium bromide, radium bromide, and tetramethylammonium bromide. ammonium, tetraethylammonium bromide, tetrapropylammonium bromide, tetrabutylammonium bromide, tetrapentylammonium bromide, tetrahexylammonium bromide, guanidinium bromide; lithium iodide, sodium iodide, potassium iodide, rubidium iodide, cesium iodide, francium iodide, beryllium iodide, magnesium iodide, calcium iodide, strontium iodide, barium iodide, radium iodide, tetramethylammonium iodide, tetraethylammonium iodide, tetrapropylammonium iodide, tetrabutylammonium iodide, tetrapentylammonium iodide, tetrahexylammonium iodide, guanidinium iodide; lithium sulfate, Sodium sulfate, potassium sulfate, rubidium sulfate, cesium sulfate, francium sulfate, beryllium sulfate, magnesium sulfate, calcium sulfate, strontium sulfate, barium sulfate, radium sulfate, tetramethylammonium sulfate, tetraethylammonium sulfate, tetrapropylammonium sulfate, tetrabutylammonium sulfate, tetrapentylammonium sulfate, tetrahexylammonium sulfate, guanidinium sulfate; lithium nitrate, sodium nitrate, potassium nitrate, rubidium nitrate, cesium nitrate, francium nitrate, beryllium nitrate, magnesium nitrate, calcium nitrate, strontium nitrate, barium nitrate, radium nitrate, tetramethylammonium nitrate, tetraethylammonium nitrate , tetrapropylammonium nitrate, tetrabutylammonium nitrate, tetrapentylammonium nitrate, tetrahexylammonium nitrate, guanidinium nitrate; lithium perchlorate, sodium perchlorate, potassium perchlorate, rubidium perchlorate, cesium perchlorate, francium perchlorate, beryllium perchlorate, magnesium perchlorate, calcium perchlorate, strontium perchlorate, barium perchlorate, radium perchlorate, tetramethylammonium perchlorate, tetraethylammonium perchlorate, tetrapropylammonium perchlorate, tetrabutylammonium perchlorate, tetrapentylammonium perchlorate, tetrahexylammonium perchlorate, guanidinium perchlorate, etc. These neutral salts may be used alone or in combination of two or more.
1段目の重合工程において添加する中性塩の量は、加水分解・脱水縮合反応の所望の進行度に応じて適宜決定することができるが、アルコキシシラン成分(I)の総量に対して、1ppm~100,000ppmであることが好ましく、10ppm~10,000ppmがより好ましく、20ppm~5,000ppmがさらに好ましく、50ppm~1,000ppmがよりさらに好ましい。 The amount of neutral salt added in the first polymerization step can be appropriately determined depending on the desired degree of progress of the hydrolysis/dehydration condensation reaction, but is preferably 1 ppm to 100,000 ppm, more preferably 10 ppm to 10,000 ppm, even more preferably 20 ppm to 5,000 ppm, and even more preferably 50 ppm to 1,000 ppm, relative to the total amount of alkoxysilane component (I).
1段目の重合工程において、アルコキシシラン成分(I)を加水分解・脱水縮合して得られるポリシロキサンマクロマーは中性塩を含有し得る。その結果、本ポリシロキサンも、中性塩を含有し得る。本ポリシロキサンに含まれる中性塩の量は、ポリシロキサン100重量部に対して、0.001~1重量部以下であることが好ましく、0.005~0.1重量部であることがより好ましく、0.01~0.05重量部であることがさらに好ましい。 In the first polymerization step, the polysiloxane macromer obtained by hydrolysis and dehydration condensation of the alkoxysilane component (I) may contain a neutral salt. As a result, the present polysiloxane may also contain a neutral salt. The amount of neutral salt contained in the present polysiloxane is preferably 0.001 to 1 part by weight or less, more preferably 0.005 to 0.1 parts by weight, and even more preferably 0.01 to 0.05 parts by weight, per 100 parts by weight of the polysiloxane.
(水)
本製造方法において、1段目の重合工程における、水の使用量は、アルコキシシラン成分(I)に含まれる、ケイ素原子に直結したアルコキシ基の合計量100モル%に対して、20~100モル%であることが好ましく、20~90モル%がより好ましく、25~80モル%がさらに好ましく、30~80モル%がよりさらに好ましく、30~60モル%が特に好ましい。1段目の重合工程における水の使用量が20モル%以上であると、加水分解・脱水縮合反応が十分に進行し、100モル%以下であると、得られる硬化物の基材に対する密着性や耐水性がさらに向上し得る。
(water)
In this production method, the amount of water used in the first polymerization step is preferably 20 to 100 mol%, more preferably 20 to 90 mol%, still more preferably 25 to 80 mol%, even more preferably 30 to 80 mol%, and particularly preferably 30 to 60 mol%, based on the total amount of alkoxy groups directly bonded to silicon atoms contained in the alkoxysilane component (I) (100 mol%). When the amount of water used in the first polymerization step is 20 mol% or more, the hydrolysis and dehydration condensation reaction proceeds sufficiently, and when it is 100 mol% or less, the adhesion and water resistance of the obtained cured product to the substrate can be further improved.
本発明の一実施形態に係る1段目の重合工程において、水に加えて、水以外の有機溶剤を使用してもよい。このような有機溶剤としては、水と併用するため、水への溶解度の高い有機溶剤が好ましい。また、アルコキシシラン成分の溶解性を確保するため、炭素数が4以上の有機溶剤が好ましい。以上の観点から、好ましい有機溶剤としては、例えば、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、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イソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリ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モノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、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ジメチルエーテル、トリ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メチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸メチル、酢酸エチル、メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これら有機溶剤の中でも、特に、水と任意に混和するアルコール類が好ましく、より具体的には、メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、プロピレングリコールモノメチルエーテルが好ましい。 In the first-stage polymerization step according to one embodiment of the present invention, an organic solvent other than water may be used in addition to water. As such an organic solvent, an organic solvent having high solubility in water is preferred since it is used in combination with water. In addition, in order to ensure the solubility of the alkoxysilane component, an organic solvent having 4 or more carbon atoms is preferred. From the above viewpoints, preferred organic solvents include, for example, propylene glycol methyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, polyethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, diethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monoisobutyl ether, diethylene glycol monoisobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, tetrahydrofuran, acetone, methyl ethyl ketone, methyl acetate, ethyl acetate, methanol, ethanol, 1-propanol, and 2-propanol, but are not limited thereto. Among these organic solvents, alcohols that are freely miscible with water are particularly preferred, and more specifically, methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, and propylene glycol monomethyl ether are preferred.
1段目の重合工程における、アルコキシシラン成分(I)を、加水分解・脱水縮合する際の反応温度は、当業者が適宜設定できるが、例えば、アルコキシシラン成分(I)と、中性塩と、を含む水溶液を、50℃~110℃に加熱してもよく、50℃~90℃に加熱することが好ましい。加水分解・脱水縮合反応を50℃~110℃の温度で行うと、ポリシロキサンマクロマーを製造することが容易になる。また、特に50℃~90℃以下の温度で加熱することにより、(а)適度なグラフト性を有するポリシロキサンマクロマーが得られ、かつ、(b)加水分解・脱水縮合反応により生じるアルコールの意図しない蒸発を防ぐことができるため好ましい。 The reaction temperature for hydrolysis and dehydration condensation of the alkoxysilane component (I) in the first polymerization step can be appropriately set by those skilled in the art. For example, an aqueous solution containing the alkoxysilane component (I) and a neutral salt may be heated to 50°C to 110°C, preferably 50°C to 90°C. Carrying out the hydrolysis and dehydration condensation reaction at a temperature of 50°C to 110°C makes it easier to produce a polysiloxane macromer. In particular, heating at a temperature of 50°C to 90°C or lower is preferable because (a) a polysiloxane macromer having appropriate grafting properties can be obtained and (b) unintended evaporation of alcohol produced by the hydrolysis and dehydration condensation reaction can be prevented.
また、1段目の重合工程において、加水分解・脱水縮合反応を実施する際の反応時間は、当業者が適宜設定できるが、適度なグラフト性を有するポリシロキサンマクロマーを得られることから、6時間以内が好ましく、4時間以内がより好ましい。また、反応時間の下限は、十分に高い縮合度を有するポリシロキサンマクロマーが得られることから、30分以上が好ましく、1時間以上がより好ましい。 In the first polymerization step, the reaction time for carrying out the hydrolysis and dehydration condensation reaction can be appropriately set by a person skilled in the art, but since a polysiloxane macromer having an appropriate grafting property can be obtained, it is preferably within 6 hours, and more preferably within 4 hours. Furthermore, the lower limit of the reaction time is preferably 30 minutes or more, and more preferably 1 hour or more, since a polysiloxane macromer having a sufficiently high degree of condensation can be obtained.
(ポリシロキサンマクロマー)
ポリシロキサンマクロマーは、本製造方法における1段目の重合工程において、アルコキシシラン成分(I)を、加水分解・脱水縮合することにより得られる重合体である。上記ポリシロキサンマクロマーは、1段目の重合工程に供されるグリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物、および/または、エポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物を構成単位(主要な構成単位)とするブロック構造を有する重合体である。本製造方法において、ポリシロキサンマクロマーは、通常、水溶液中に溶解した状態で得られる。
(Polysiloxane Macromer)
The polysiloxane macromer is a polymer obtained by hydrolysis and dehydration condensation of the alkoxysilane component (I) in the first polymerization step in the present production method. The polysiloxane macromer is a polymer having a block structure in which the alkoxysilane compound having a glycidyloxy group and/or the alkoxysilane compound having an epoxycyclohexyl group, which are used in the first polymerization step, are used as constituent units (main constituent units). In the present production method, the polysiloxane macromer is usually obtained in a state dissolved in an aqueous solution.
本発明の一実施形態において、ポリシロキサンマクロマーを含む溶液(すなわち、1段目の重合工程終了直後の溶液)に含まれる、全アルコキシラン化合物、および、アルコキシシラン化合物に由来する構成単位の合計量100モル%に対する、モノオルガノトリアルコキシシランに由来し、シロキサン結合を1個形成している構成単位(以下、T1と称する)の量、および、モノオルガノトリアルコキシシランに由来し、シロキサン結合を2個形成している構成単位(以下、T2と称する)の合計量が、25~60モル%であることが好ましく、30~55モル%がより好ましく、35~50モル%がさらに好ましい。上記構成によれば、グラフト性が十分に高いポリシロキサンマクロマーが得られることから、後述する2段目の重合工程において、効率的にブロック構造を有するポリシロキサンを得ることができる。 In one embodiment of the present invention, the total amount of the structural unit (hereinafter referred to as T1) derived from monoorganotrialkoxysilane and forming one siloxane bond, and the total amount of the structural unit (hereinafter referred to as T2) derived from monoorganotrialkoxysilane and forming two siloxane bonds, relative to the total amount of all alkoxysilane compounds and structural units derived from alkoxysilane compounds contained in the solution containing the polysiloxane macromer (i.e., the solution immediately after the completion of the first-stage polymerization step), is preferably 25 to 60 mol%, more preferably 30 to 55 mol%, and even more preferably 35 to 50 mol%. According to the above configuration, a polysiloxane macromer with sufficiently high grafting properties can be obtained, and therefore a polysiloxane having a block structure can be efficiently obtained in the second-stage polymerization step described below.
また、本発明の一実施形態において、ポリシロキサンマクロマーを含む溶液に含まれる、全アルコキシラン化合物、および、アルコキシシラン化合物に由来する構成単位の合計量100モル%に対するシロキサン結合を形成していない(すなわち、他のアルコキシシラン化合物と脱水縮合していない)モノオルガノトリアルコキシシラン(以下、T0と称する)の量が、1モル%未満であることが好ましく、0.5モル%未満であることがより好ましく、0.1モル%未満であることがさらに好ましい。上記構成によれば、後述する2段目の重合工程において、ブロック構造を有するポリシロキサンの収率が高まるという利点がある。T0の量の下限は特に限定されず、0モル%であってもよい。 In one embodiment of the present invention, the amount of monoorganotrialkoxysilane (hereinafter referred to as T0) that does not form a siloxane bond (i.e., does not undergo dehydration condensation with other alkoxysilane compounds) relative to the total amount of all alkoxysilane compounds and structural units derived from alkoxysilane compounds contained in the solution containing the polysiloxane macromer (100 mol %) is preferably less than 1 mol %, more preferably less than 0.5 mol %, and even more preferably less than 0.1 mol %. According to the above configuration, there is an advantage that the yield of polysiloxane having a block structure is increased in the second polymerization step described below. The lower limit of the amount of T0 is not particularly limited, and may be 0 mol %.
ここで、前記T0の量、前記T1の量、および、前記T2の量、は、29Si-NMRによって測定された、ポリシロキサンマクロマーを含む水溶液中の、Q0、Q1、Q2、Q3、Q4、T0、T1、T2、T3、D0、D1、D2、およびM0、M1それぞれに由来するピークのピーク面積の、合計ピーク面積に対するT0,T1、および、T2に由来するピーク面積の割合(%)として算出することができる。 Here, the amount of T0, the amount of T1, and the amount of T2 can be calculated as the ratio ( % ) of the peak area originating from T0, T1, and T2 to the total peak area of the peaks originating from Q0, Q1, Q2, Q3, Q4, T0, T1, T2, T3, D0, D1, D2, and M0 and M1 in an aqueous solution containing a polysiloxane macromer, as measured by 29Si-NMR.
ここでQ0とは、シロキサン結合を形成していないテトラアルコキシシランであり、テトラアルコキシシランに由来し、Q1、Q2、Q3、またはQ4とは、それぞれ、テトラアルコキシシランに由来し、シロキサン結合を1個、2個、3個、または4個形成している構成単位であり、T0は、シロキサン結合を形成していないモノオルガノトリアルコキシシランであり、T1、T2、またはT3とは、それぞれ、モノオルガノトリアルコキシシランに由来し、シロキサン結合を1個、2個、または3個形成している構成単位の量であり、D0は、シロキサン結合を形成していないジオルガノジアルコキシシランであり、D1、またはD2とは、ジオルガノジアルコキシシランに由来し、シロキサン結合を1個、または2個形成している構成単位であり、M0は、シロキサン結合を形成していないトリオルガノモノアルコキシシランであり、M1は、トリオルガノモノアルコキシシランに由来し、シロキサン結合を1個形成している構成単位である。 Here, Q0 is a tetraalkoxysilane that does not form a siloxane bond and is derived from a tetraalkoxysilane, Q1, Q2, Q3, or Q4 is a structural unit that is derived from a tetraalkoxysilane and forms one, two, three, or four siloxane bonds, T0 is a monoorganotrialkoxysilane that does not form a siloxane bond, T1, T2, or T3 is a monoorganotrialkoxysilane that is derived from a monoorganotrialkoxysilane and forms one, two, three, or four siloxane bonds, is the amount of structural units that form one, two, or three bonds, D0 is a diorganodialkoxysilane that does not form a siloxane bond, D1 or D2 is a structural unit derived from a diorganodialkoxysilane that forms one or two siloxane bonds, M0 is a triorganomonoalkoxysilane that does not form a siloxane bond, and M1 is a structural unit derived from a triorganomonoalkoxysilane that forms one siloxane bond.
したがって、前記T0の量は、「T0/(Q0+Q1+Q2+Q3+Q4+T0+T1+T2+T3+D0+D1+D2+M0+M1)」と、表現することもできる。前記T1の量は、「T1/(Q0+Q1+Q2+Q3+Q4+T0+T1+T2+T3+D0+D1+D2+M0+M1)」と、表現することもできる。前記T2の量は、「T2/(Q0+Q1+Q2+Q3+Q4+T0+T1+T2+T3+D0+D1+D2+M0+M1)」と、表現することもできる。また、前記T1、および、前記T2の合計量は、「(T1+T2)/(Q0+Q1+Q2+Q3+Q4+T0+T1+T2+T3+D0+D1+D2+M0+M1)」と、表現することもできる。また、前記T3の量は、「T3/(Q0+Q1+Q2+Q3+Q4+T0+T1+T2+T3+D0+D1+D2+M0+M1)」と、表現することもできる。 Therefore, the amount of T0 can also be expressed as "T0/(Q0+Q1+Q2+Q3+Q4+T0+T1+T2+T3+D0+D1+D2+M0+M1)." The amount of T1 can also be expressed as "T1/(Q0+Q1+Q2+Q3+Q4+T0+T1+T2+T3+D0+D1+D2+M0+M1)." The amount of T2 can also be expressed as "T2/(Q0+Q1+Q2+Q3+Q4+T0+T1+T2+T3+D0+D1+D2+M0+M1)." In addition, the total amount of T1 and T2 can also be expressed as "(T1+T2)/(Q0+Q1+Q2+Q3+Q4+T0+T1+T2+T3+D0+D1+D2+M0+M1)." The amount of T3 can also be expressed as "T3/(Q0+Q1+Q2+Q3+Q4+T0+T1+T2+T3+D0+D1+D2+M0+M1)."
ポリシロキサンマクロマーを含む水溶液において、T1と、T2との合計量25~60モル%であることは、ポリシロキサンマクロマーが、反応可能な官能基(シラノール基)を十分に含むことを意味する。したがって、そのようなポリシロキサンマクロマーは、後述する2段目の重合工程において、効率的、かつ十分にグラフト重合を行うことができる。 In an aqueous solution containing a polysiloxane macromer, the total amount of T1 and T2 being 25 to 60 mol % means that the polysiloxane macromer contains sufficient reactive functional groups (silanol groups). Therefore, such a polysiloxane macromer can efficiently and sufficiently undergo graft polymerization in the second polymerization step described below.
本製造方法において、得られるポリシロキサンマクロマーの縮合度は、2段目の重合工程における、ポリシロキサンマクロマーと、アルコキシラン成分(II)との相溶性が良好となることから、70~90%が好ましく、75~85%がより好ましい。ここで、ポリシロキサンマクロマーの縮合度とは、下記式によって算出される値である:
縮合度(%)={(1×前記T1の量)+(2×前記T2の量)+(3×前記T3の量)}/3
ポリシロキサンマクロマーを含む水溶液におけるT0、T1、T2の量、およびポリシロキサンマクロマーの縮合度は、1段目の重合工程における加水分解・脱水縮合反応時に使用する水の使用量や、中性塩の種類、量、反応温度などを調節することで制御することができる。
In this production method, the condensation degree of the obtained polysiloxane macromer is preferably 70 to 90%, more preferably 75 to 85%, because this improves the compatibility between the polysiloxane macromer and the alkoxysilane component (II) in the second polymerization step. Here, the condensation degree of the polysiloxane macromer is a value calculated by the following formula:
Condensation degree (%)={(1×the amount of T1)+(2×the amount of T2)+(3×the amount of T3)}/3
The amounts of T0, T1, and T2 in the aqueous solution containing the polysiloxane macromer and the condensation degree of the polysiloxane macromer can be controlled by adjusting the amount of water used in the hydrolysis/dehydration condensation reaction in the first polymerization step, the type and amount of the neutral salt, the reaction temperature, etc.
本ポリシロキサンマクロマーの重量平均分子量(Mw)は、特に限定されないが、2段目の重合工程における、ポリシロキサンマクロマーと、アルコキシラン成分(II)との相溶性が良好となることから、500~10000であることが好ましく、1000~9000であることがより好ましく、1500~8000であることがさらに好ましい。なお、ポリシロキサンマクロマーの重量平均分子量(Mw)は、GPCを用いて、ポリスチレン換算で算出した値である。 The weight average molecular weight (Mw) of the polysiloxane macromer is not particularly limited, but is preferably 500 to 10,000, more preferably 1,000 to 9,000, and even more preferably 1,500 to 8,000, in order to improve the compatibility between the polysiloxane macromer and the alkoxysilane component (II) in the second polymerization step. The weight average molecular weight (Mw) of the polysiloxane macromer is a value calculated in terms of polystyrene using GPC.
<(2)2段目の重合工程>
本発明の一実施形態に係る2段目の重合工程は、前記1段目の重合工程で得られたポリシロキサンマクロマーを含む溶液と、グリシジルオキシ基および/またはエポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物を、前記アルコキシシラン成分(I)とは異なる組成で含有するアルコキシシラン成分(II)と、を混合し、前記ポリシロキサンマクロマーと、前記アルコキシシラン成分(II)と、を加水分解・脱水縮合して、ポリシロキサンを含む溶液を得る工程である。
<(2) Second-stage polymerization step>
The second polymerization step according to one embodiment of the present invention is a step of mixing a solution containing the polysiloxane macromer obtained in the first polymerization step with an alkoxysilane component (II) containing an alkoxysilane compound having a glycidyloxy group and/or an epoxycyclohexyl group in a composition different from that of the alkoxysilane component (I), and subjecting the polysiloxane macromer and the alkoxysilane component (II) to hydrolysis and dehydration condensation to obtain a solution containing polysiloxane.
(アルコキシシラン成分(II))
本発明の一実施形態に係るアルコキシシラン成分(II)は、グリシジルオキシ基および/またはエポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物を、前記アルコキシシラン成分(I)とは異なる組成で含む。ここで、「グリシジルオキシ基および/またはエポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物を、前記アルコキシシラン成分(I)とは異なる組成で含む」とは、前記アルコキシシラン成分(II)が、前記1段目の重合工程に供されたアルコキシシラン成分(I)とは、異なる量(比率)、および/または、異なる種類のグリシジルオキシ基および/またはエポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物を含むことを意図する。また、アルコキシシラン成分(II)は、グリシジルオキシ基および/またはエポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物に加えて、その他のアルコキシシラン化合物を含んでもよい。
(Alkoxysilane Component (II))
The alkoxysilane component (II) according to one embodiment of the present invention contains an alkoxysilane compound having a glycidyloxy group and/or an epoxycyclohexyl group in a composition different from that of the alkoxysilane component (I). Here, "containing an alkoxysilane compound having a glycidyloxy group and/or an epoxycyclohexyl group in a composition different from that of the alkoxysilane component (I)" means that the alkoxysilane component (II) contains an alkoxysilane compound having a different amount (ratio) and/or a different type of glycidyloxy group and/or epoxycyclohexyl group from the alkoxysilane component (I) used in the first polymerization step. In addition, the alkoxysilane component (II) may contain other alkoxysilane compounds in addition to the alkoxysilane compound having a glycidyloxy group and/or an epoxycyclohexyl group.
なお、アルコキシシラン成分(II)に含まれる、グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物、エポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物、および、その他のアルコキシシラン化合物について、以下に説明した事項に加えて、上記(アルコキシシラン成分(I))項の記載が適宜援用される。 In addition to the matters explained below, the descriptions in the above (Alkoxysilane Component (I)) section apply appropriately to the alkoxysilane compounds having a glycidyloxy group, the alkoxysilane compounds having an epoxycyclohexyl group, and other alkoxysilane compounds contained in the alkoxysilane component (II).
本発明の一実施形態に係る2段目の重合工程においては、上述のように、上記アルコキシシラン成分(I)の組成に合わせて、アルコキシシラン成分(II)の組成を適宜調整する。以下、アルコキシシラン成分(I)と、アルコキシシラン成分(II)との関係性について詳説する。 In the second polymerization step according to one embodiment of the present invention, as described above, the composition of the alkoxysilane component (II) is appropriately adjusted according to the composition of the alkoxysilane component (I). The relationship between the alkoxysilane component (I) and the alkoxysilane component (II) is described in detail below.
アルコキシシラン成分(I)が、グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物を含み、かつ、エポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合を含まない場合(以下、場合Aと称する)について、説明する。 The following describes the case where the alkoxysilane component (I) contains an alkoxysilane compound having a glycidyloxy group, but does not contain an alkoxysilane compound having an epoxycyclohexyl group (hereinafter referred to as Case A).
場合Aにおいて、アルコキシシラン成分(II)は、(A1)アルコキシシラン成分(I)が含むグリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物と異なる種類の、グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物を含んでもよく、(A2)エポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物を含んでもよく、(A3)アルコキシシラン成分(I)が含むグリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物と異なる種類の、グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物と、エポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物と、を含んでもよく、(A4)アルコキシシラン成分(I)が含むグリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物と同じ種類の、グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物と、エポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物と、を含んでもよい。また、本願の効果を阻害しない範囲で、上記(A1)~(A4)の各態様を組み合わせてもよい。 In case A, the alkoxysilane component (II) may include (A1) an alkoxysilane compound having a glycidyloxy group different from the alkoxysilane compound having a glycidyloxy group contained in the alkoxysilane component (I), (A2) an alkoxysilane compound having an epoxycyclohexyl group, (A3) an alkoxysilane compound having a glycidyloxy group and an alkoxysilane compound having an epoxycyclohexyl group different from the alkoxysilane compound having a glycidyloxy group contained in the alkoxysilane component (I), or (A4) an alkoxysilane compound having a glycidyloxy group and an alkoxysilane compound having an epoxycyclohexyl group, the same as the alkoxysilane compound having a glycidyloxy group contained in the alkoxysilane component (I). In addition, the above embodiments (A1) to (A4) may be combined within a range that does not impair the effects of the present application.
アルコキシシラン成分(I)が、エポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物を含み、かつ、グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物を含まない場合(以下、場合Bと称する)について、説明する。 The following describes the case where the alkoxysilane component (I) contains an alkoxysilane compound having an epoxycyclohexyl group, but does not contain an alkoxysilane compound having a glycidyloxy group (hereinafter referred to as case B).
場合Bにおいて、アルコキシシラン成分(II)は、(B1)アルコキシシラン成分(I)が含むエポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物と異なる種類の、エポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物を含んでもよく、(B2)グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物を含んでもよく、(B3)アルコキシシラン成分(I)が含むエポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物と異なる種類の、エポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物と、グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物と、を含んでもよく、(B4)アルコキシシラン成分(I)が含むエポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物と同じ種類の、エポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物と、グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物と、を含んでもよい。また、本願の効果を阻害しない範囲で、上記(B1)~(B4)の各態様を組み合わせてもよい。 In case B, the alkoxysilane component (II) may include (B1) an alkoxysilane compound having an epoxycyclohexyl group, which is different from the alkoxysilane compound having an epoxycyclohexyl group contained in the alkoxysilane component (I), (B2) an alkoxysilane compound having a glycidyloxy group, (B3) an alkoxysilane compound having an epoxycyclohexyl group and an alkoxysilane compound having a glycidyloxy group, which are different from the alkoxysilane compound having an epoxycyclohexyl group contained in the alkoxysilane component (I), or (B4) an alkoxysilane compound having an epoxycyclohexyl group and an alkoxysilane compound having a glycidyloxy group, which are the same as the alkoxysilane compound having an epoxycyclohexyl group contained in the alkoxysilane component (I). In addition, the above embodiments (B1) to (B4) may be combined within a range that does not impair the effects of the present application.
アルコキシシラン成分(I)が、グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物、および、エポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物を含む場合(以下、場合Cと称する)について、説明する。 The following describes the case where the alkoxysilane component (I) contains an alkoxysilane compound having a glycidyloxy group and an alkoxysilane compound having an epoxycyclohexyl group (hereinafter referred to as case C).
場合Cにおいて、アルコキシシラン成分(II)は、(C1)アルコキシシラン成分(I)が含むグリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物と異なる種類の、グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物を含んでもよく、(C2)アルコキシシラン成分(I)が含むエポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物と異なる種類の、エポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物を含んでもよく、(C3)アルコキシシラン成分(I)が含むグリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物と異なる種類の、グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物、および、アルコキシシラン成分(I)が含むエポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物と異なる種類の、エポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物と、を含んでもよく、(C4)アルコキシシラン成分(I)が含むグリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物と同じ種類の、グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物、および/または、アルコキシシラン成分(I)が含むエポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物と同じ種類の、エポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物を、アルコキシシラン成分(I)とは異なる組成で含んでもよい。また、本願の効果を阻害しない範囲で、上記(C1)~(C4)の各態様を組み合わせてもよい。 In case C, the alkoxysilane component (II) may contain (C1) an alkoxysilane compound having a glycidyloxy group different from the alkoxysilane compound having a glycidyloxy group contained in the alkoxysilane component (I), (C2) an alkoxysilane compound having an epoxycyclohexyl group different from the alkoxysilane compound having an epoxycyclohexyl group contained in the alkoxysilane component (I), (C3) an alkoxysilane compound having a glycidyloxy group different from the alkoxysilane compound having a glycidyloxy group contained in the alkoxysilane component (I), and (C4) An alkoxysilane compound having an epoxycyclohexyl group of a different type from the alkoxysilane compound having an epoxycyclohexyl group contained in the alkoxysilane component (I), and/or an alkoxysilane compound having an epoxycyclohexyl group of the same type as the alkoxysilane compound having a glycidyloxy group contained in the alkoxysilane component (I) may be contained in a composition different from that of the alkoxysilane component (I). In addition, the above embodiments (C1) to (C4) may be combined within a range that does not impair the effects of the present application.
上記場合A~Cにおいて、2段目の重合工程で使用するグリシジルオキシ基および/またはエポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物、ならびに、その他のアルコキシシラン化合物の組成、および量(すなわち、アルコキシシラン成分(II)の組成、および量)は、1段目の重合工程で使用されたグリシジルオキシ基および/またはエポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物、ならびに、その他のアルコキシシラン化合物の量(すなわち、アルコキシシラン成分(I)の組成、および量)を考慮して適宜設定することができる。本製造方法においては、1段目の重合工程に供されるアルコキシシラン化合物、および、2段目の重合工程に供されるアルコキシシラン化合物の合計量と、得られるポリシロキサンを構成する構成単位の量とが比例する。したがって、得られるポリシロキサンにおける各構成単位の量の比率(モル%)が所望の値となるように、上記場合A~Cにおける、1段目の重合工程に供されるアルコキシシラン化合物、および、2段目の重合工程に供されるアルコキシシラン化合物の量、比率、およびその組成等を決定できる。 In the above cases A to C, the composition and amount of the alkoxysilane compound having a glycidyloxy group and/or an epoxycyclohexyl group and the other alkoxysilane compounds used in the second polymerization step (i.e., the composition and amount of the alkoxysilane component (II)) can be appropriately set in consideration of the amount of the alkoxysilane compound having a glycidyloxy group and/or an epoxycyclohexyl group and the other alkoxysilane compounds used in the first polymerization step (i.e., the composition and amount of the alkoxysilane component (I)). In this manufacturing method, the total amount of the alkoxysilane compound provided in the first polymerization step and the alkoxysilane compound provided in the second polymerization step is proportional to the amount of the structural units constituting the resulting polysiloxane. Therefore, the amount, ratio, and composition of the alkoxysilane compound provided in the first polymerization step and the alkoxysilane compound provided in the second polymerization step in the above cases A to C can be determined so that the ratio (mol %) of the amount of each structural unit in the resulting polysiloxane is the desired value.
例えば、場合(A4)において、アルコキシシラン成分(I)およびアルコキシシラン成分(II)の含む、同じ種類のグリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物の総量100モル%に対する、アルコキシシラン成分(II)の含む当該グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物の量は、例えば、30モル%以下であり、好ましくは20モル%以下であり、より好ましくは、10モル%以下であり、さらに好ましくは5モル%以下であり、よりさらに好ましくは3モル%以下であり、特に好ましくは、1モル%以下である。 For example, in case (A4), the amount of the alkoxysilane compound having a glycidyloxy group contained in the alkoxysilane component (II) relative to the total amount of alkoxysilane compounds having the same type of glycidyloxy group contained in the alkoxysilane component (I) and the alkoxysilane component (II) is, for example, 30 mol% or less, preferably 20 mol% or less, more preferably 10 mol% or less, even more preferably 5 mol% or less, even more preferably 3 mol% or less, and particularly preferably 1 mol% or less.
例えば、場合(B4)において、アルコキシシラン成分(I)およびアルコキシシラン成分(II)の含む、同じ種類のエポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物の総量100モル%に対する、アルコキシシラン成分(II)の含む当該エポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物の量は、例えば、
30モル%以下であり、好ましくは20モル%以下であり、より好ましくは、10モル%以下であり、さらに好ましくは5モル%以下であり、よりさらに好ましくは3モル%以下であり、特に好ましくは、1モル%以下である。
For example, in the case of (B4), the amount of the alkoxysilane compound having an epoxycyclohexyl group contained in the alkoxysilane component (II) relative to the total amount of the alkoxysilane compounds having the same type of epoxycyclohexyl group contained in the alkoxysilane component (I) and the alkoxysilane component (II) is 100 mol %, and is, for example,
It is 30 mol% or less, preferably 20 mol% or less, more preferably 10 mol% or less, even more preferably 5 mol% or less, still more preferably 3 mol% or less, and particularly preferably 1 mol% or less.
例えば、場合(C4)において、アルコキシシラン成分(I)およびアルコキシシラン成分(II)の含む、同じ種類のグリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物の総量100モル%に対する、アルコキシシラン成分(II)の含む当該グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物の量は、例えば、(a)20モル%以下であり、好ましくは10モル%以下であり、より好ましくは5モル%以下であり、さらに好ましくは、1モル%以下である。また、その場合、アルコキシシラン成分(I)およびアルコキシシラン成分(II)の含む、同じ種類のエポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物の総量100モル%に対する、アルコキシシラン成分(II)の含む当該エポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物の量は、例えば、80モル%以上であり、好ましくは90モル%以上であり、より好ましくは95モル%以上であり、さらに好ましくは、99モル%以上である。また、アルコキシシラン成分(II)の含む当該グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物の量は(b)80モル%以上であり、好ましくは90モル%以上であってもよく、より好ましくは95モル%以上であってもよく、さらに好ましくは、99モル%以上であってもよい。また、その場合、アルコキシシラン成分(I)およびアルコキシシラン成分(II)の含む、同じ種類のエポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物の総量100モル%に対する、アルコキシシラン成分(II)の含む当該エポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物の量は、例えば、20モル%以下であり、好ましくは10モル%以下であり、より好ましくは5モル%以下であり、さらに好ましくは、1モル%以下である。 本製造方法において、アルコキシシラン成分(I)と、アルコキシシラン成分(II)、との合計量100モル%に対する、アルコキシシラン成分(I)と、アルコキシシラン成分(II)のモル比は、15~85モル%:85~15モル%が好ましく、20~80モル%:80~20モル%がより好ましく、25~75モル%:75~25モル%が特に好ましい。 For example, in case (C4), the amount of the alkoxysilane compound having the glycidyloxy group contained in the alkoxysilane component (II) relative to the total amount of 100 mol% of the alkoxysilane compounds having the same type of glycidyloxy group contained in the alkoxysilane component (I) and the alkoxysilane component (II) is, for example, (a) 20 mol% or less, preferably 10 mol% or less, more preferably 5 mol% or less, and even more preferably 1 mol% or less. In that case, the amount of the alkoxysilane compound having the epoxycyclohexyl group contained in the alkoxysilane component (II) relative to the total amount of 100 mol% of the alkoxysilane compounds having the same type of epoxycyclohexyl group contained in the alkoxysilane component (I) and the alkoxysilane component (II) is, for example, 80 mol% or more, preferably 90 mol% or more, more preferably 95 mol% or more, and even more preferably 99 mol% or more. In addition, the amount of the alkoxysilane compound having the glycidyloxy group contained in the alkoxysilane component (II) is (b) 80 mol% or more, preferably 90 mol% or more, more preferably 95 mol% or more, and even more preferably 99 mol% or more.In this case, the amount of the alkoxysilane compound having the epoxycyclohexyl group contained in the alkoxysilane component (II) relative to the total amount 100 mol% of the alkoxysilane compound having the same type of epoxycyclohexyl group contained in the alkoxysilane component (I) and the alkoxysilane component (II) is, for example, 20 mol% or less, preferably 10 mol% or less, more preferably 5 mol% or less, and even more preferably 1 mol% or less. In this manufacturing method, the molar ratio of alkoxysilane component (I) to alkoxysilane component (II) relative to the total amount of alkoxysilane component (I) and alkoxysilane component (II) (100 mol%) is preferably 15-85 mol%:85-15 mol%, more preferably 20-80 mol%:80-20 mol%, and particularly preferably 25-75 mol%:75-25 mol%.
本製造方法においては、上述した場合A~Cの中でも、場合(A2)および場合(B2)が、より耐候性に優れるポリシロキサンを得ることができるため、好ましい。すなわち、本発明の一実施形態は、以下の(a)または(b)の態様であることがより好ましい。 In this manufacturing method, among the above-mentioned cases A to C, cases (A2) and (B2) are preferred because they are capable of producing polysiloxanes with better weather resistance. In other words, one embodiment of the present invention is more preferably the following embodiment (a) or (b).
(a):(1)グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物を含むアルコキシシラン成分(I)を、中性塩の存在下にて、加水分解・脱水縮合して、ポリシロキサンマクロマーを含む溶液を得る1段目の重合工程と、(2)前記ポリシロキサンマクロマーを含む溶液と、エポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物を含むアルコキシシラン成分(II)と、を混合して、加水分解・脱水縮合し、ポリシロキサンを含む溶液を得る2段目の重合工程と、を含むポリシロキサンの製造方法
(b):(1)エポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物を含むアルコキシシラン成分(I)を、中性塩の存在下にて、加水分解・脱水縮合して、ポリシロキサンマクロマーを含む溶液を得る1段目の重合工程と、(2)前記ポリシロキサンマクロマーを含む溶液と、グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物を含むアルコキシシラン成分(II)と、を混合して、加水分解・縮合し、ポリシロキサンを含む溶液を得る2段目の重合工程と、を含むポリシロキサンの製造方法。
(a): A method for producing a polysiloxane, comprising: (1) a first polymerization step of hydrolyzing and dehydrating condensing an alkoxysilane component (I) containing an alkoxysilane compound having a glycidyloxy group in the presence of a neutral salt to obtain a solution containing a polysiloxane macromer; and (2) a second polymerization step of mixing the solution containing the polysiloxane macromer with an alkoxysilane component (II) containing an alkoxysilane compound having an epoxycyclohexyl group, and hydrolyzing and dehydrating condensing the mixture to obtain a solution containing a polysiloxane. (b): A method for producing a polysiloxane, comprising: (1) a first polymerization step of hydrolyzing and dehydrating condensing an alkoxysilane component (I) containing an alkoxysilane compound having an epoxycyclohexyl group in the presence of a neutral salt to obtain a solution containing a polysiloxane macromer; and (2) a second polymerization step of mixing the solution containing the polysiloxane macromer with an alkoxysilane component (II) containing an alkoxysilane compound having a glycidyloxy group, and hydrolyzing and condensing the mixture to obtain a solution containing a polysiloxane.
本発明の一実施形態において、前記アルコキシシラン成分(I)、および前記アルコキシシラン成分(II)の総重量100重量部に対するグリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物、エポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物、ならびに、その他のアルコキシシラン化合物の種類および量は特に限定されないが、例えば、前記アルコキシシラン成分(I)、および前記アルコキシシラン成分(II)の総重量100重量部に対する、3-グリシジルオキシプロピルトリアルコキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリアルコキシシラン、メチルトリアルコキシシラン、および、フェニルトリアルコキシシランの合計量が90重量部以上であることが特に好ましい。当該構成によれば、得られるポリシロキサンの硬化性が十分に高くなり、耐傷性に優れる硬化物(塗膜)を得ることができる。 In one embodiment of the present invention, the types and amounts of the alkoxysilane compounds having a glycidyloxy group, the alkoxysilane compounds having an epoxycyclohexyl group, and the other alkoxysilane compounds per 100 parts by weight of the total weight of the alkoxysilane components (I) and (II) are not particularly limited, but it is particularly preferable that the total amount of 3-glycidyloxypropyltrialkoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrialkoxysilane, methyltrialkoxysilane, and phenyltrialkoxysilane is 90 parts by weight or more per 100 parts by weight of the total weight of the alkoxysilane components (I) and (II). According to this configuration, the curability of the obtained polysiloxane is sufficiently high, and a cured product (coating film) with excellent scratch resistance can be obtained.
本発明の一実施形態に係る2段目の重合工程は、1段目の重合工程にて得られたポリシロキサンマクロマーを含む溶液中で行われる。当該溶液中には、1段目の重合工程に供された水、および中性塩が存在するため、新たに中性塩、および/または水を添加せずとも加水分解・脱水縮合反応を行うことができるが、必要に応じて、新たに中性塩、および/または水を添加してもよい。 The second polymerization step according to one embodiment of the present invention is carried out in a solution containing the polysiloxane macromer obtained in the first polymerization step. Since the water and neutral salt used in the first polymerization step are present in the solution, the hydrolysis and dehydration condensation reaction can be carried out without adding new neutral salt and/or water, but new neutral salt and/or water may be added as necessary.
2段目の重合工程における、ポリシロキサンマクロマーと、アルコキシシラン成分(II)と、を加水分解・脱水縮合する際の反応温度は、当業者が適宜設定できるが、例えば、ポリシロキサンマクロマーと、アルコキシシラン成分(II)と、を含む溶液を、50℃~110℃に加熱することが好ましい。加水分解・脱水縮合反応を50℃~110℃以下の温度で行うと、ポリシロキサンを製造することが容易になる。また、加水分解・脱水縮合反応を実施する際の反応時間は、当業者が適宜設定できるが、例えば10分間~12時間程度であってよい。 The reaction temperature during the hydrolysis and dehydration condensation of the polysiloxane macromer and the alkoxysilane component (II) in the second polymerization step can be set as appropriate by those skilled in the art, but for example, it is preferable to heat the solution containing the polysiloxane macromer and the alkoxysilane component (II) to 50°C to 110°C. When the hydrolysis and dehydration condensation reaction is carried out at a temperature of 50°C to 110°C or lower, it becomes easy to produce polysiloxane. In addition, the reaction time during the hydrolysis and dehydration condensation reaction can be set as appropriate by those skilled in the art, but may be, for example, about 10 minutes to 12 hours.
2段目の重合工程の後(好ましくは後述する脱アルコール工程の後、より好ましくは、後述する熟成工程の後)に、反応系を冷却(例えば、30℃以下に冷却)して、ポリシロキサンを、ポリシロキサンを含む溶液の状態で得ることができる。 After the second polymerization step (preferably after the dealcoholization step described below, and more preferably after the aging step described below), the reaction system is cooled (for example, to 30°C or less) to obtain polysiloxane in the form of a solution containing polysiloxane.
((3)脱アルコール工程)
本製造方法は、前記2段目の重合工程の後に、アルコキシラン化合物の加水分解反応により発生したアルコールを溶液(ポリシロキサンを含む溶液)から除去(揮発)し、脱アルコールしたポリシロキサンを含む溶液を得る、脱アルコール工程を含むことが好ましい。本製造方法が脱アルコール工程を含む場合、効率的に脱水縮合反応が進行するため、得られるポリシロキサンのグラフト率を向上させることができる。
((3) Dealcoholization step)
The present production method preferably includes a dealcoholization step in which, after the second polymerization step, the alcohol generated by the hydrolysis reaction of the alkoxysilane compound is removed (volatilized) from the solution (solution containing polysiloxane) to obtain a solution containing dealcoholized polysiloxane. When the present production method includes the dealcoholization step, the dehydration condensation reaction proceeds efficiently, and the graft rate of the obtained polysiloxane can be improved.
脱アルコール工程としては、前記溶液中のアルコールを除去することができる限り特に限定されないが、例えば、前記溶液を加熱して、減圧蒸留に付してアルコールを留去する方法が好ましい。減圧蒸留の条件は当業者が適宜設定することが可能であるが、この時の温度としては、ブロック構造を有するポリシロキサンを製造することが容易になることから、50℃~110℃であることが好ましい。脱アルコール工程では、上記加水分解反応により発生したアルコールのうち、80モル%以上のアルコールを除去することが好ましく、90モル%以上のアルコールを除去することがより好ましい。 The dealcoholization step is not particularly limited as long as it can remove the alcohol from the solution, but for example, a method in which the solution is heated and subjected to reduced pressure distillation to remove the alcohol is preferred. The conditions for reduced pressure distillation can be appropriately set by those skilled in the art, but the temperature at this time is preferably 50°C to 110°C, as this makes it easier to produce polysiloxanes having a block structure. In the dealcoholization step, it is preferable to remove 80 mol% or more of the alcohol generated by the hydrolysis reaction, and more preferably 90 mol% or more of the alcohol.
また、脱アルコール工程において、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート(PMA)、1-メトキシ-2-プロパノール、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、メチルイソブチルケトン等の有機溶剤を溶液に添加し、ポリシロキサンを含む溶液の固形分濃度(SC)を調整してもよい。 In addition, in the dealcoholization process, an organic solvent such as propylene glycol methyl ether acetate (PMA), 1-methoxy-2-propanol, butyl acetate, isobutyl acetate, or methyl isobutyl ketone may be added to the solution to adjust the solids concentration (SC) of the solution containing polysiloxane.
((4)熟成工程)
本製造方法は、前記2段目の重合工程の後、好ましくは、前記脱アルコール工程の後に、前記ポリシロキサンを含む溶液(脱アルコールしたポリシロキサンを含む溶液)を加温する熟成工程を含むことが好ましい。本製造方法が熟成工程を含む場合、得られるポリシロキサン(熟成工程後のポリシロキサン)の、保管中での経時変化を抑制することができる。熟成工程において、前記ポリシロキサンを含む溶液を加温する温度は特に限定されないが、脱水縮合反応を進行させる観点から、40~180℃が好ましく、60~160℃がより好ましく、80~150℃がさらに好ましい。熟成工程において、前記ポリシロキサンを含む溶液を加温する時間は特に限定されないが、熟成工程における脱水縮合反応はポリマー間の反応であり、拡散律速であるため短時間だと十分に反応し得ない虞がある。したがって、十分に脱水縮合反応を進行させるという観点から、20分~7時間が好ましく、40分~5時間がより好ましく、1~3時間がさらに好ましい。すなわち、熟成工程においては、前記ポリシロキサンを含む溶液を80~150℃で、1~3時間維持することが特に好ましい。
((4) Aging process)
The present production method preferably includes an aging step of heating the solution containing the polysiloxane (a solution containing the dealcoholized polysiloxane) after the second polymerization step, preferably after the dealcoholization step. When the present production method includes an aging step, the resulting polysiloxane (polysiloxane after the aging step) can be prevented from changing over time during storage. In the aging step, the temperature at which the solution containing the polysiloxane is heated is not particularly limited, but from the viewpoint of proceeding with the dehydration condensation reaction, it is preferably 40 to 180°C, more preferably 60 to 160°C, and even more preferably 80 to 150°C. In the aging step, the time for heating the solution containing the polysiloxane is not particularly limited, but the dehydration condensation reaction in the aging step is a reaction between polymers and is diffusion-controlled, so there is a risk that the reaction may not be sufficient if the time is short. Therefore, from the viewpoint of proceeding with the dehydration condensation reaction sufficiently, it is preferably 20 minutes to 7 hours, more preferably 40 minutes to 5 hours, and even more preferably 1 to 3 hours. That is, in the aging step, it is particularly preferable to maintain the solution containing the polysiloxane at 80 to 150° C. for 1 to 3 hours.
また、熟成工程において、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート(PMA)、1-メトキシ-2-プロパノール、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、メチルイソブチルケトン等の有機溶剤を溶液に添加してもよい。これらの有機溶剤は沸点が十分に高いため、熟成工程に供される前記ポリシロキサンを含む溶液の温度を、十分に高い温度とすることができるという利点を有する。 In addition, in the maturation step, an organic solvent such as propylene glycol methyl ether acetate (PMA), 1-methoxy-2-propanol, butyl acetate, isobutyl acetate, or methyl isobutyl ketone may be added to the solution. These organic solvents have a sufficiently high boiling point, and therefore have the advantage that the temperature of the solution containing the polysiloxane that is subjected to the maturation step can be made sufficiently high.
〔3.ポリシロキサン〕
本発明の一実施形態において、それぞれ異なる種類のグリシジルオキシ基および/またはエポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物を構成単位とするブロック構造を2つ以上有する、ポリシロキサンを提供する。本ポリシロキサンについては、以下に記載した事項に加え、上記〔2.ポリシロキサンの製造方法〕の記載が適宜援用される。
3. Polysiloxane
In one embodiment of the present invention, there is provided a polysiloxane having two or more block structures each having a different type of alkoxysilane compound having a glycidyloxy group and/or an epoxycyclohexyl group as a constituent unit. In addition to the matters described below, the description of the above [2. Method for producing polysiloxane] is appropriately incorporated with respect to this polysiloxane.
本ポリシロキサンの提供方法は、特に限定されないが、例えば、〔2.ポリシロキサンの製造方法〕項に記載の方法によって製造される。すなわち、本ポリシロキサンは、前記アルコキシシラン成分(I)に由来する構成単位を有するブロック構造、および、前記アルコキシシラン成分(II)に由来する構成単位を有するブロック構造を有する重合体であり、少なくとも、2つのブロック構造を含む重合体であるともいえる。本ポリシロキサンの含むブロック構造の数は、2つ以上であれば特に限定されず、例えば、トリブロック構造であってもよく、テトラブロック構造であってもよい。 The method for providing the polysiloxane is not particularly limited, but for example, it is produced by the method described in [2. Method for producing polysiloxane]. In other words, the polysiloxane is a polymer having a block structure having a constituent unit derived from the alkoxysilane component (I) and a block structure having a constituent unit derived from the alkoxysilane component (II), and can also be said to be a polymer containing at least two block structures. The number of block structures contained in the polysiloxane is not particularly limited as long as it is two or more, and may be, for example, a triblock structure or a tetrablock structure.
本ポリシロキサンの含むブロック構造は、(a)ブロック構造中の全ての構成単位が、グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物に由来する構成単位のみから構成されてもよく、(b)ブロック構造中の全ての構成単位が、エポキシシクロヘキシル基を有する化合物に由来する構成単位のみから構成されてもよく、(c)グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物に由来する構成単位、および、エポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物に由来する構成単位を両方含んでいてもよい。すなわち、本ポリシロキサンは、グリシジルオキシ基および/またはエポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物を構成単位として含むブロック構造を2つ以上有するポリシロキサンであると言える。また、前記アルコキシシラン成分(I)と、前記アルコキシシラン成分(II)と、はそれぞれ異なる組成であることから、本ポリシロキサンの含むブロック構造の構成単位の組成も、同様に、それぞれ異なる。中でも、より耐候性に優れた硬化物を提供し得ることから、本ポリシロキサンは、グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物を構成単位として含むブロック構造と、エポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物を構成単位として含むブロック構造と、を有することが特に好ましい。 The block structure of the polysiloxane may be (a) composed of only constituent units derived from an alkoxysilane compound having a glycidyloxy group, (b) composed of only constituent units derived from a compound having an epoxycyclohexyl group, or (c) composed of both constituent units derived from an alkoxysilane compound having a glycidyloxy group and constituent units derived from an alkoxysilane compound having an epoxycyclohexyl group. In other words, the polysiloxane may be a polysiloxane having two or more block structures containing an alkoxysilane compound having a glycidyloxy group and/or an epoxycyclohexyl group as a constituent unit. In addition, since the alkoxysilane component (I) and the alkoxysilane component (II) have different compositions, the compositions of the constituent units of the block structure contained in the polysiloxane are also different from each other. In particular, it is preferable that the polysiloxane has a block structure containing an alkoxysilane compound having a glycidyloxy group as a constituent unit, and a block structure containing an alkoxysilane compound having an epoxycyclohexyl group as a constituent unit, because this can provide a cured product with better weather resistance.
上記(a)~(c)の中でも、得られる硬化物の耐傷性、密着性、および耐水性を向上させることができることから、上記(c)の態様が好ましい。すなわち、本ポリシロキサンは、グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物に由来する構成単位、および、エポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物に由来する構成単位を有することが好ましい。 Among the above (a) to (c), the above (c) is preferred because it can improve the scratch resistance, adhesion, and water resistance of the resulting cured product. In other words, it is preferred that the polysiloxane has a structural unit derived from an alkoxysilane compound having a glycidyloxy group and a structural unit derived from an alkoxysilane compound having an epoxycyclohexyl group.
本ポリシロキサンは、前記グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物に由来する構成単位、前記エポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物に由来する構成単位、および、前記その他のアルコキシシラン化合物に由来する構成単位の合計量100モル%に対して、モノオルガノトリアルコキシシラン70~100モル%、およびジオルガノジアルコキシシラン0~30モル%を含有することが好ましい。前記モノオルガノトリアルコキシシランの割合は80モル%以上が好ましく、90モル%以上がより好ましく、95モル%以上がさらに好ましく、99モル%以上が特に好ましく、100モル%であってもよい。 The polysiloxane preferably contains 70 to 100 mol % of monoorganotrialkoxysilane and 0 to 30 mol % of diorganodialkoxysilane relative to the total amount of 100 mol % of the constituent units derived from the alkoxysilane compound having the glycidyloxy group, the constituent units derived from the alkoxysilane compound having the epoxycyclohexyl group, and the constituent units derived from the other alkoxysilane compounds. The proportion of the monoorganotrialkoxysilane is preferably 80 mol % or more, more preferably 90 mol % or more, even more preferably 95 mol % or more, particularly preferably 99 mol % or more, and may be 100 mol %.
本ポリシロキサンにおける、前記グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物に由来する構成単位、前記エポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物に由来する構成単位、および、前記その他のアルコキシシラン化合物に由来する構成単位の合計量100モル%に対する、前記グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物に由来する構成単位、および、前記エポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物に由来する構成単位の合計量は、50~100モル%であることが好ましく、60~100%がより好ましく、70~100モル%がさらに好ましく、100モル%であってもよい。本ポリシロキサンが、前記グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物に由来する構成単位、および、前記エポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物に由来する構成単位を合計で50モル%以上含む場合、架橋点となるエポキシ基の密度が高くなり、得られる硬化物の架橋密度が向上し、耐傷性を向上させることができる。 In the present polysiloxane, the total amount of the constituent units derived from the alkoxysilane compound having a glycidyloxy group and the constituent units derived from the alkoxysilane compound having an epoxycyclohexyl group relative to the total amount of the constituent units derived from the alkoxysilane compound having a glycidyloxy group, the constituent units derived from the alkoxysilane compound having an epoxycyclohexyl group, and the constituent units derived from the other alkoxysilane compounds is preferably 50 to 100 mol%, more preferably 60 to 100 mol%, even more preferably 70 to 100 mol%, and may be 100 mol%. When the present polysiloxane contains a total of 50 mol% or more of the constituent units derived from the alkoxysilane compound having a glycidyloxy group and the constituent units derived from the alkoxysilane compound having an epoxycyclohexyl group, the density of the epoxy groups that become crosslinking points is increased, the crosslinking density of the obtained cured product is improved, and the scratch resistance can be improved.
本ポリシロキサンにおける、前記グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物に由来する構成単位、および、前記エポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物に由来する構成単位の合計量100モル%に対する前記グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物に由来する構成単位の量は、10~99モル%が好ましく、20~95モル%がより好ましく、30~90モル%がさらに好ましい。また、前記エポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物に由来する構成単位の量は、1~90モル%が好ましく、5~80モル%がより好ましく、10~70モル%がさらに好ましい。上記構成によれば、耐候性に優れ、かつ反応性にも優れるポリシロキサンを得ることができる。 In the present polysiloxane, the amount of the constituent units derived from the alkoxysilane compound having a glycidyloxy group relative to the total amount (100 mol%) of the constituent units derived from the alkoxysilane compound having the epoxycyclohexyl group is preferably 10 to 99 mol%, more preferably 20 to 95 mol%, and even more preferably 30 to 90 mol%. The amount of the constituent units derived from the alkoxysilane compound having an epoxycyclohexyl group is preferably 1 to 90 mol%, more preferably 5 to 80 mol%, and even more preferably 10 to 70 mol%. According to the above configuration, a polysiloxane having excellent weather resistance and excellent reactivity can be obtained.
本ポリシロキサンは、本ポリシロキサンの全構成単位100モル%中の、モノオルガノトリアルコキシシランに由来し、シロキサン結合を1個形成している構成単位(以下、T1と称する)の量、モノオルガノトリアルコキシシランに由来し、シロキサン結合を2個形成している構成単位(以下、T2と称する)の量、および、モノオルガノトリアルコキシシランに由来し、シロキサン結合を3個形成している構成単位(以下、T3と称する)の量が、それぞれ3~80モル%であり、かつ、前記T1、前記T2、および、前記T3の合計量が、90~100モル%であることが好ましい。上記構成によれば、本ポリシロキサンと、硬化性樹脂組成物に含まれるその他の樹脂(例えば、アクリルポリオール)との相溶性および反応性が良好となる。 In the present polysiloxane, the amount of the constituent unit (hereinafter referred to as T1) derived from monoorganotrialkoxysilane and forming one siloxane bond, the amount of the constituent unit (hereinafter referred to as T2) derived from monoorganotrialkoxysilane and forming two siloxane bonds, and the amount of the constituent unit (hereinafter referred to as T3) derived from monoorganotrialkoxysilane and forming three siloxane bonds are each 3 to 80 mol % out of 100 mol % of all constituent units of the present polysiloxane, and the total amount of the T1, T2, and T3 is preferably 90 to 100 mol %. According to the above configuration, the compatibility and reactivity of the present polysiloxane with other resins (e.g., acrylic polyol) contained in the curable resin composition is good.
本発明の一実施形態において、本ポリシロキサンにおける前記T1の量は、3~80モル%であることがより好ましく、5~60モル%であることがさらに好ましく、10~40モル%であることが特に好ましい。本ポリシロキサンにおける前記T2の量は、10~80モル%であることがより好ましく、15~70モル%であることがさらに好ましく、20~60モル%が特に好ましい。また、本ポリシロキサンにおける前記T3の量は、10~80モル%であることがより好ましく、30~75モル%であることがさらに好ましく、50~70モル%であることが特に好ましい。さらに、前記T1、前記T2、および、前記T3の合計量は、90~100モル%であることがより好ましく、95~100モル%であることがさらに好ましい。 In one embodiment of the present invention, the amount of T1 in the polysiloxane is more preferably 3 to 80 mol%, even more preferably 5 to 60 mol%, and particularly preferably 10 to 40 mol%. The amount of T2 in the polysiloxane is more preferably 10 to 80 mol%, even more preferably 15 to 70 mol%, and particularly preferably 20 to 60 mol%. The amount of T3 in the polysiloxane is more preferably 10 to 80 mol%, even more preferably 30 to 75 mol%, and particularly preferably 50 to 70 mol%. Furthermore, the total amount of T1, T2, and T3 is more preferably 90 to 100 mol%, and even more preferably 95 to 100 mol%.
ここで、本ポリシロキサンにおける前記T1の量、前記T2の量、および、前記T3の量は、29Si-NMRによって測定された、Q1、Q2、Q3、Q4、T1、T2、T3、D1、D2、およびM1それぞれに由来するピークのピーク面積の合計ピーク面積に対するT1、T2、および、T3に由来するピーク面積の割合(%)として算出することができる。 Here, the amount of T1, the amount of T2, and the amount of T3 in the present polysiloxane can be calculated as the ratio (%) of the peak area attributable to T1, T2, and T3 to the total peak area of the peak areas attributable to Q1, Q2, Q3, Q4, T1, T2, T3, D1, D2, and M1, respectively, measured by 29Si-NMR.
ここで、Q1、Q2、Q3、またはQ4とは、それぞれ、テトラアルコキシシランに由来し、シロキサン結合を1個、2個、3個、または4個形成している構成単位であり、T1、T2、またはT3とは、それぞれ、モノオルガノトリアルコキシシランに由来し、シロキサン結合を1個、2個、または3個形成している構成単位の量であり、D1、またはD2とは、ジオルガノジアルコキシシランに由来し、シロキサン結合を1個、または2個形成している構成単位であり、M1は、トリオルガノモノアルコキシシランに由来し、シロキサン結合を1個形成している構成単位である。 Here, Q1, Q2, Q3, and Q4 are structural units derived from tetraalkoxysilanes and have one, two, three, or four siloxane bonds, respectively, T1, T2, and T3 are the amount of structural units derived from monoorganotrialkoxysilanes and have one, two, or three siloxane bonds, respectively, D1 and D2 are structural units derived from diorganodialkoxysilanes and have one or two siloxane bonds, and M1 is a structural unit derived from triorganomonoalkoxysilanes and have one siloxane bond.
したがって、本ポリシロキサンにおける、前記T1の量は、「T1/(Q1+Q2+Q3+Q4+T1+T2+T3+D1+D2+M1)」と、表現することもできる。前記T2の量は、「T2/(Q1+Q2+Q3+Q4+T1+T2+T3+D1+D2+M1)」と、表現することもできる。前記T3の量は、「T3/(Q1+Q2+Q3+Q4+T1+T2+T3+D1+D2+M1)」と、表現することもできる。また、前記T1、前記T2、および、前記T3の合計量は、「T1+T2+T3/(Q1+Q2+Q3+Q4+T1+T2+T3+D1+D2+M1)」と、表現することもできる。 Therefore, the amount of T1 in this polysiloxane can also be expressed as "T1/(Q1+Q2+Q3+Q4+T1+T2+T3+D1+D2+M1)." The amount of T2 can also be expressed as "T2/(Q1+Q2+Q3+Q4+T1+T2+T3+D1+D2+M1)." The amount of T3 can also be expressed as "T3/(Q1+Q2+Q3+Q4+T1+T2+T3+D1+D2+M1)." In addition, the total amount of T1, T2, and T3 can also be expressed as "T1+T2+T3/(Q1+Q2+Q3+Q4+T1+T2+T3+D1+D2+M1)."
本ポリシロキサンにおいて、T3の量が高い値(例えば、50モル%以上)であることは、多くのアルコキシ基がシロキサン結合に変換されており、シルセスキオキサン構造を有する部位T3が本ポリシロキサン中に多く含まれることを意味する。シルセスキオキサン構造はち密な架橋構造と柔軟性を併せ有する構造であり、硬化物の耐傷性、および耐水性の発現に寄与する構造である。逆に、T3の割合が0%であると、シルセスキオキサン構造が存在せず、本ポリシロキサンによる所望の物性を発現しにくくなる。 In this polysiloxane, a high amount of T3 (e.g., 50 mol % or more) means that many alkoxy groups have been converted to siloxane bonds, and that the polysiloxane contains a large amount of moieties T3 having a silsesquioxane structure. The silsesquioxane structure is a structure that combines a dense cross-linked structure with flexibility, and contributes to the development of scratch resistance and water resistance in the cured product. Conversely, if the proportion of T3 is 0%, there is no silsesquioxane structure, making it difficult for the polysiloxane to develop the desired physical properties.
本ポリシロキサンは、シラノール基を有することが好ましい。本ポリシロキサンが「シラノール基を有する」ことは、本ポリシロキサンの縮合度によっても、評価することができる。本ポリシロキサンが「シラノール基を有する」とは、本ポリシロキサンの縮合度が100%未満であることを意味する。ここで、縮合度とは、下記式によって算出される値である:
縮合度(%)={(1×T1の量)+(2×T2の量)+(3×T3の量)}/3
本ポリシロキサンの縮合度は、90%以下が好ましく、85%以下がより好ましい。本ポリシロキサンの縮合度が90%以下であれば本ポリシロキサンと、その他の樹脂との相溶性および反応性が良好となる。また、本ポリシロキサンの縮合度の下限は特に限定されないが、例えば70%以上でありえる。本ポリシロキサンの縮合度が70%以上であれば、硬化物(硬化塗膜)を得る際の収縮応力が過剰に大きくなることがなく、厚膜(例えば、塗膜の厚みが20μm以上)の硬化塗膜を作成する場合であっても、塗膜におけるクラックの発生を抑制することができる。
The polysiloxane preferably has a silanol group. The fact that the polysiloxane "has a silanol group" can also be evaluated by the degree of condensation of the polysiloxane. The fact that the polysiloxane "has a silanol group" means that the degree of condensation of the polysiloxane is less than 100%. Here, the degree of condensation is a value calculated by the following formula:
Condensation degree (%)={(1×amount of T1)+(2×amount of T2)+(3×amount of T3)}/3
The condensation degree of the present polysiloxane is preferably 90% or less, more preferably 85% or less. If the condensation degree of the present polysiloxane is 90% or less, the compatibility and reactivity of the present polysiloxane with other resins will be good. The lower limit of the condensation degree of the present polysiloxane is not particularly limited, but can be, for example, 70% or more. If the condensation degree of the present polysiloxane is 70% or more, the shrinkage stress when obtaining a cured product (cured coating film) will not be excessively large, and even when a thick cured coating film (for example, a coating film having a thickness of 20 μm or more) is prepared, the occurrence of cracks in the coating film can be suppressed.
本ポリシロキサンにおけるT1、T2、およびT3の量は、前記1段目の重合工程、および前記2段目の重合工程で使用する水の使用量や触媒の種類・量、反応温度、加水分解反応で発生したアルコールの除去量などを調節することで制御することができる。 The amounts of T1, T2, and T3 in this polysiloxane can be controlled by adjusting the amount of water used in the first and second polymerization steps, the type and amount of catalyst, the reaction temperature, the amount of alcohol generated in the hydrolysis reaction, and the like.
本ポリシロキサンの重量平均分子量(Mw)は、特に限定されないが、耐傷性と相溶性に優れる硬化物を提供できることから、2000~20000であることが好ましく、3000~15000であることがより好ましく、4000~10000であることがさらに好ましい。なお、ポリシロキサンの重量平均分子量(Mw)は、GPCを用いて、ポリスチレン換算で算出した値である。 The weight average molecular weight (Mw) of the polysiloxane is not particularly limited, but is preferably 2,000 to 20,000, more preferably 3,000 to 15,000, and even more preferably 4,000 to 10,000, in order to provide a cured product with excellent scratch resistance and compatibility. The weight average molecular weight (Mw) of the polysiloxane is a value calculated using GPC in terms of polystyrene.
本ポリシロキサンのエポキシ当量は、150~400であることが好ましく、160~300であることが好ましく、170~250であることがさらに好ましい。ポリシロキサンのエポキシ当量が400以下であれば、当該ポリシロキサンの架橋構造が十分に得られ、高い耐傷性、耐薬品性を有する硬化物を得ることができる。また、150以上であれば、硬化物中に未反応で残存するエポキシ基の量が少なくなる。 The epoxy equivalent of the polysiloxane is preferably 150 to 400, more preferably 160 to 300, and even more preferably 170 to 250. If the epoxy equivalent of the polysiloxane is 400 or less, the crosslinked structure of the polysiloxane can be sufficiently obtained, and a cured product having high scratch resistance and chemical resistance can be obtained. If the epoxy equivalent is 150 or more, the amount of epoxy groups remaining unreacted in the cured product will be reduced.
本明細書において、ポリシロキサンのエポキシ当量とは、ポリシロキサンの含むエポキシ基1個当たりの分子量を意図し、具体的には、下記式に基づいて算出する値である:
エポキシ当量=ポリシロキサンの重量平均分子量(Mw)/ポリシロキサン1分子当たりのエポキシ基の数(平均数)。なお、ポリシロキサンの組成が不明等の理由により、上記式に基づいて、ポリシロキサンのエポキシ当量が算出できない場合は、ポリシロキサンのエポキシ当量は、JIS K7236に準じて測定することができる。
In this specification, the epoxy equivalent of a polysiloxane refers to the molecular weight per epoxy group contained in the polysiloxane, and specifically, is a value calculated based on the following formula:
Epoxy equivalent = weight average molecular weight (Mw) of polysiloxane / number of epoxy groups per molecule of polysiloxane (average number) When the epoxy equivalent of the polysiloxane cannot be calculated based on the above formula because the composition of the polysiloxane is unknown, etc., the epoxy equivalent of the polysiloxane can be measured in accordance with JIS K7236.
〔4.硬化性樹脂組成物〕
本発明の一実施形態において、本ポリシロキサンを含む硬化性樹脂組成物を提供する。
[4. Curable resin composition]
In one embodiment of the present invention, a curable resin composition is provided comprising the polysiloxane.
本発明の一実施形態に係る硬化性樹脂組成物(以下、「本硬化性樹脂組成物」と称する。)は、本ポリシロキサンを含む限り特に限定されず、例えば、本ポリシロキサンと、金属触媒と、任意でその他の添加剤と、を含む硬化性樹脂組成物であってもよく、本ポリシロキサンと、金属触媒と、樹脂成分と、ポリイソシアネート化合物と、任意でその他の添加剤と、を含む硬化性樹脂組成物であってもよい。 The curable resin composition according to one embodiment of the present invention (hereinafter referred to as "the curable resin composition") is not particularly limited as long as it contains the polysiloxane, and may be, for example, a curable resin composition containing the polysiloxane, a metal catalyst, and optionally other additives, or may be a curable resin composition containing the polysiloxane, a metal catalyst, a resin component, a polyisocyanate compound, and optionally other additives.
(金属触媒)
本硬化性樹脂組成物は、金属触媒を含むことが好ましい。金属触媒としては、例えば、有機アルミニウム化合物、有機錫化合物、有機亜鉛化合物、有機チタン化合物、有機鉄化合物等の有機金属系類酸触媒が好適に使用できるが、中でも、有機アルミニウム化合物(以下、アルミニウム化合物と称する)が好ましい。これら金属触媒の1種類のみを単独で使用してもよく、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。
(Metal Catalyst)
The curable resin composition preferably contains a metal catalyst.As the metal catalyst, for example, an organometallic acid catalyst such as an organoaluminum compound, an organotin compound, an organozinc compound, an organotitanium compound, an organoferric compound, etc. can be suitably used, among which, an organoaluminum compound (hereinafter referred to as an aluminum compound) is preferred.Only one of these metal catalysts may be used alone, or two or more may be used in combination.
本明細書において、アルミニウム化合物とは、アルミニウム原子に直接結合した有機基を少なくとも一つ有する化合物を意図する。このような有機基としては、アルキル基、アルコキシ基、β―ジカルボニル基、カルボキシ基等が挙げられる。これら有機基は1種類のみであってもよく、2種類以上が混在してもよい。 In this specification, an aluminum compound refers to a compound having at least one organic group directly bonded to an aluminum atom. Examples of such organic groups include alkyl groups, alkoxy groups, β-dicarbonyl groups, and carboxy groups. These organic groups may be of one type only, or may be of two or more types mixed together.
アルミニウム化合物は下記一般式(I)で表される化合物であることが好ましい: The aluminum compound is preferably a compound represented by the following general formula (I):
(式中、R1、R2およびR3は、アルキル基、アルコキシ基、β-ジカルボニル基、またはカルボキシ基である。R1、R2およびR3は同一であってもよく、異なっていてもよい。)
前記式(I)において、R1、R2およびR3は、少なくとも一つがβ-ジカルボニル化合物であることが好ましく、R1、R2およびR3は、すべてがβ-ジカルボニル化合物であることが好ましい。R1、R2およびR3の、少なくとも一つがβ-ジカルボニル化合物であれば、貯蔵安定性に優れる硬化性樹脂組成物を得ることができる。ここで、β-ジカルボニル化合物とは、1個の炭素原子に2個のカルボニル基が結合した構造を有する化合物である。β-ジカルボニル化合物としては、特に限定されないが、例えば、エチルアセトアセテート、アセチルアセトネート、メチルアセトアセテート、ジメチルマロネート等が挙げられる。中でも、本ポリシロキサン、(メタ)アクリルポリオール、および溶剤への溶解性が良好となることから、エチルアセトアセテートが好ましい。
(In the formula, R 1 , R 2 and R 3 are an alkyl group, an alkoxy group, a β-dicarbonyl group, or a carboxy group. R 1 , R 2 and R 3 may be the same or different.)
In the formula (I), it is preferable that at least one of R 1 , R 2 and R 3 is a β-dicarbonyl compound, and it is preferable that all of R 1 , R 2 and R 3 are β-dicarbonyl compounds. If at least one of R 1 , R 2 and R 3 is a β-dicarbonyl compound, a curable resin composition having excellent storage stability can be obtained. Here, the β-dicarbonyl compound is a compound having a structure in which two carbonyl groups are bonded to one carbon atom. The β-dicarbonyl compound is not particularly limited, but examples thereof include ethyl acetoacetate, acetyl acetonate, methyl acetoacetate, dimethyl malonate, and the like. Among them, ethyl acetoacetate is preferable because it has good solubility in the present polysiloxane, (meth)acrylic polyol, and solvent.
前記式(I)において、R1、R2およびR3のうち、β-ジカルボニル化合物以外の有機基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、secブトキシ基、tertブトキシ基等であり得る。 In the formula (I), among R 1 , R 2 and R 3 , the organic group other than the β-dicarbonyl compound may be, for example, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, a butoxy group, a sec-butoxy group, a tert-butoxy group, or the like.
アルミニウム化合物としては、アルミニウム原子に直接結合した有機基を少なくとも一つ有する限り特に限定されないが、例えば、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)、アルミニウムトリス(アセチルアセトナート)、ジイソプロポキシアルミニウムエチルアセトアセテート、アルミニウムトリス(secブトキシド)等が挙げられる。これらの中でも本ポリシロキサンおよび(メタ)アクリルポリオールへの溶解性が高く、かつエポキシ硬化性が高い(ルイス酸性が高い)ことから、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)、ジイソプロポキシアルミニウムエチルアセトアセテートが好ましい。アルミニウム化合物としては、これらのうち1種類のみを単独で使用してもよく、複数種類を混合して使用してもよい。 The aluminum compound is not particularly limited as long as it has at least one organic group directly bonded to the aluminum atom, but examples include aluminum tris(ethylacetoacetate), aluminum tris(acetylacetonate), diisopropoxyaluminum ethylacetoacetate, aluminum tris(sec-butoxide), etc. Among these, aluminum tris(ethylacetoacetate) and diisopropoxyaluminum ethylacetoacetate are preferred because they have high solubility in the polysiloxane and (meth)acrylic polyol and high epoxy curing properties (high Lewis acidity). As the aluminum compound, only one of these may be used alone, or multiple types may be used in combination.
本硬化性樹脂組成物は、本ポリシロキサン100重量部に対して、金属触媒を1~20重量部含むことが好ましく、2~17重量部含むことがより好ましく、3~15重量部含むことがさらに好ましい。本硬化性樹脂組成物における、本ポリシロキサン100重量部に対する金属触媒の含有量が、1~20重量部である場合、十分な硬化触媒性を発現することができる。 The curable resin composition preferably contains 1 to 20 parts by weight of the metal catalyst per 100 parts by weight of the polysiloxane, more preferably 2 to 17 parts by weight, and even more preferably 3 to 15 parts by weight. When the content of the metal catalyst in the curable resin composition per 100 parts by weight of the polysiloxane is 1 to 20 parts by weight, sufficient curing catalytic properties can be exhibited.
(樹脂成分)
本硬化性樹脂組成物は、本ポリシロキサンに加えて、樹脂成分(他の樹脂成分)を含んでいてもよい。そのような樹脂成分としては、特に限定されず、例えば、(メタ)アクリルポリオール脂肪族アルコール、芳香族アルコール、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリオレフィンポリオール、アクリル系樹脂等が挙げられる。これら樹脂成分の1種類のみを単独で使用してもよく、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。これら他の樹脂成分の中でも、優れた耐傷性、耐薬品性を有する硬化物を提供できることから、(メタ)アクリルポリオールが好ましい。
(Resin Component)
The curable resin composition may contain a resin component (other resin component) in addition to the polysiloxane. Such resin components are not particularly limited, and include, for example, (meth)acrylic polyol, aliphatic alcohol, aromatic alcohol, polyether polyol, polyester polyol, polyolefin polyol, acrylic resin, etc. Only one type of these resin components may be used alone, or two or more types may be used in combination. Among these other resin components, (meth)acrylic polyol is preferred because it can provide a cured product with excellent scratch resistance and chemical resistance.
本明細書において、(メタ)アクリルポリオールとは、(メタ)アクリル系単量体と、水酸基を有する単量体と、を共重合(例えば、ラジカル重合)してなる、分子中に水酸基を2個以上有する共重合体を意図する。(メタ)アクリルポリオールは、ラジカル重合することにより得られるものであることが好ましい。(メタ)アクリルポリオールは、(メタ)アクリル系単量体と、水酸基を有する単量体と、を含む共重合体であるともいえる。(メタ)アクリルポリオールとしては、1種類の(メタ)アクリルポリオールを単独で使用してもよく、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。 In this specification, (meth)acrylic polyol refers to a copolymer having two or more hydroxyl groups in the molecule, which is obtained by copolymerizing (e.g., radically polymerizing) a (meth)acrylic monomer and a monomer having a hydroxyl group. The (meth)acrylic polyol is preferably one obtained by radical polymerization. The (meth)acrylic polyol can also be said to be a copolymer containing a (meth)acrylic monomer and a monomer having a hydroxyl group. As the (meth)acrylic polyol, one type of (meth)acrylic polyol may be used alone, or two or more types may be used in combination.
本明細書において、(メタ)アクリルポリオールの含む(メタ)アクリル系単量体としては、成分(メタ)アクリル基を有する限り特に限定されないが、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(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)アクリレート等の炭素数1~20のアルキル(メタ)アクリレート;シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート等の炭素数4~20のシクロアルキル(メタ)アクリレート;アリル(メタ)アクリレート;ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート;ベンジル(メタ)アクリレート等の炭素数3~20のアラルキル(メタ)アクリレート等が挙げられる。(メタ)アクリルポリオールは、これら(メタ)アクリル系単量体の1種類のみを含んでもよく、2種類以上を含んでもよい。(メタ)アクリル系単量体は、(メタ)アクリル基を有する単量体であるともいえる。 In this specification, the (meth)acrylic monomer contained in the (meth)acrylic polyol is not particularly limited as long as it has a component (meth)acrylic group, but examples thereof include alkyl (meth)acrylates having 1 to 20 carbon atoms such as methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate, t-butyl (meth)acrylate, and 2-ethylhexyl (meth)acrylate; cycloalkyl (meth)acrylates having 4 to 20 carbon atoms such as cyclohexyl (meth)acrylate, isobornyl (meth)acrylate, and dicyclopentanyl (meth)acrylate; allyl (meth)acrylate; dicyclopentenyl (meth)acrylate; and aralkyl (meth)acrylates having 3 to 20 carbon atoms such as benzyl (meth)acrylate. The (meth)acrylic polyol may contain only one type of these (meth)acrylic monomers, or may contain two or more types. A (meth)acrylic monomer can also be said to be a monomer that has a (meth)acrylic group.
(メタ)アクリルポリオールの含む水酸基を有する単量体としては特に限定されないが、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチルビニルエーテル、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、4-ヒドロキシスチレンビニルトルエンなど水酸基含有ビニル系単量体;PlaccelFA-1、PlaccelFA-4、PlaccelFM-1、PlaccelFM-4(以上ダイセル化学(株)製)などの重合可能な炭素-炭素二重結合を末端に有する変性ラクトンまたはポリエステル;ブレンマーPPシリーズ、ブレンマーPEシリーズ、ブレンマーPEPシリーズ(以上日油(株)製)、A-30、MA-50、MA-100、MA-150、RA-1120、RA-2614、RMA-564、RMA-568、RMA-1114、MPG130-MA(以上、日本乳化剤(株)製)などの重合可能な炭素-炭素二重結合を末端に有するポリオキシアルキレン等が挙げられる。(メタ)アクリルポリオールは、これら水酸基を有する単量体の1種類のみを含んでもよく、2種類以上を含んでもよい。 The monomer having a hydroxyl group contained in the (meth)acrylic polyol is not particularly limited, but examples thereof include hydroxyl group-containing vinyl monomers such as 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, 3-hydroxypropyl (meth)acrylate, 2-hydroxybutyl (meth)acrylate, 4-hydroxybutyl (meth)acrylate, glycerol mono(meth)acrylate, cyclohexanedimethanol mono(meth)acrylate, 2-hydroxyethyl vinyl ether, N-methylol (meth)acrylamide, and 4-hydroxystyrene vinyl toluene; Examples of the polyoxyalkylene include modified lactones or polyesters having a polymerizable carbon-carbon double bond at the end, such as 1FA-1, PlaccelFA-4, PlaccelFM-1, and PlaccelFM-4 (all manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.); Blenmer PP series, Blenmer PE series, and Blenmer PEP series (all manufactured by NOF Corp.), A-30, MA-50, MA-100, MA-150, RA-1120, RA-2614, RMA-564, RMA-568, RMA-1114, and MPG130-MA (all manufactured by Nippon Nyukazai Co., Ltd.). The (meth)acrylic polyol may contain only one type of monomer having a hydroxyl group, or may contain two or more types.
本硬化性樹脂組成物が(メタ)アクリルポリオールを含むことにより、本ポリシロキサンと、(メタ)アクリルポリオールと、がC-O-Siで表される構造を形成し架橋する。かかる構造を形成することによって、密着性、耐久性等に優れる硬化物を得ることができる。 By including a (meth)acrylic polyol in this curable resin composition, the polysiloxane and the (meth)acrylic polyol form a structure represented by C-O-Si and crosslink. By forming such a structure, a cured product with excellent adhesion, durability, etc. can be obtained.
また、(メタ)アクリルポリオールは、上述した(メタ)アクリル系単量体および水酸基を有する単量体、以外の単量体(その他の単量体)を含んでもよい。その他の単量体としては、特に限定されないが、エチレン、プロピレン等のオレフィン系単量体、スチレン系単量体、マレイン酸、フマル酸等の酸系単量体、無水マレイン酸等の酸無水物等が挙げられる。これらその他の単量体は1種類のみを単独で使用してもよく、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。 The (meth)acrylic polyol may also contain monomers (other monomers) other than the above-mentioned (meth)acrylic monomers and monomers having a hydroxyl group. Examples of other monomers include, but are not limited to, olefin monomers such as ethylene and propylene, styrene monomers, acid monomers such as maleic acid and fumaric acid, and acid anhydrides such as maleic anhydride. Only one of these other monomers may be used alone, or two or more may be used in combination.
また、(メタ)アクリルポリオールは、その他の単量体として、反応性ケイ素基を有する単量体を含んでもよい。すなわち、(メタ)アクリルポリオールは、反応性ケイ素基を有する(メタ)アクリルポリオールであってもよい。このような反応性ケイ素基を有する(メタ)アクリルポリオールは、例えば、(メタ)アクリルポリオールの含むアクリル系単量体と、水酸基を有する単量体と、反応性ケイ素基を有する単量体と、をラジカル重合することにより得ることができる。 The (meth)acrylic polyol may also contain a monomer having a reactive silicon group as another monomer. That is, the (meth)acrylic polyol may be a (meth)acrylic polyol having a reactive silicon group. Such a (meth)acrylic polyol having a reactive silicon group can be obtained, for example, by radical polymerization of an acrylic monomer contained in the (meth)acrylic polyol, a monomer having a hydroxyl group, and a monomer having a reactive silicon group.
反応性ケイ素基を有する単量体としては特に限定されず、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリ(n-プロポキシ)シラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリブトキシシラン、ビニルトリス(β-メトキシエトキシ)シラン、アリルトリエトキシシラン、トリメトキシシリルプロピルアリルアミン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルトリイソプロポキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルトリス(β-メトキシエトキシ)シラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルジメチルメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルジメチルエトキシシラン、N-ビニルベンジル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、2-スチリルエチルトリメトキシシラン、3-(N-スチリルメチル-2-アミノエチルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、(メタ)アクリロキシエチルジメチル(3-トリメトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライド、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリクロルシラン等が挙げられる。 The monomer having a reactive silicon group is not particularly limited, and examples thereof include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltri(n-propoxy)silane, vinyltriisopropoxysilane, vinyltributoxysilane, vinyltris(β-methoxyethoxy)silane, allyltriethoxysilane, trimethoxysilylpropylallylamine, γ-(meth)acryloxypropyltrimethoxysilane, γ-(meth)acryloxypropyltriethoxysilane, γ-(meth)acryloxypropyltriisopropoxysilane, γ-(meth)acryloxypropyltris(β-methoxyethoxy)silane, γ- Examples include (meth)acryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-(meth)acryloxypropylmethyldiethoxysilane, γ-(meth)acryloxypropyldimethylmethoxysilane, γ-(meth)acryloxypropyldimethylethoxysilane, N-vinylbenzyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, 2-styrylethyltrimethoxysilane, 3-(N-styrylmethyl-2-aminoethylamino)propyltrimethoxysilane, (meth)acryloxyethyldimethyl(3-trimethoxysilylpropyl)ammonium chloride, vinyltriacetoxysilane, and vinyltrichlorosilane.
(メタ)アクリルポリオールの分子中に含まれる水酸基の数は、2個以上であれば特に限定されないが、例えば、3個以上であり、5個以上であることが好ましく、7個以上であることがより好ましい。(メタ)アクリルポリオールの分子中に含まれる水酸基の数が3個以上であれば、緻密な架橋構造が得られ、耐傷性に優れる硬化物を得ることができる。また、(メタ)アクリルポリオールの分子中に含まれる水酸基の数の上限は特に限定されないが、例えば、50個以下であり、好ましくは40個以下である。(メタ)アクリルポリオールの分子中に含まれる水酸基の数が50個以下であれば、硬化物(塗膜)に硬化反応後に残存する水酸基の数が少なくなり、耐水性に優れる硬化物(塗膜)が得られる。 The number of hydroxyl groups contained in the (meth)acrylic polyol molecule is not particularly limited as long as it is 2 or more, but is, for example, 3 or more, preferably 5 or more, and more preferably 7 or more. If the number of hydroxyl groups contained in the (meth)acrylic polyol molecule is 3 or more, a dense crosslinked structure can be obtained, and a cured product with excellent scratch resistance can be obtained. In addition, the upper limit of the number of hydroxyl groups contained in the (meth)acrylic polyol molecule is not particularly limited, but is, for example, 50 or less, preferably 40 or less. If the number of hydroxyl groups contained in the (meth)acrylic polyol molecule is 50 or less, the number of hydroxyl groups remaining in the cured product (coating film) after the curing reaction is reduced, and a cured product (coating film) with excellent water resistance can be obtained.
(メタ)アクリルポリオールの水酸価は、20~300mgKOH/gであることが好ましく、50~250mgKOH/gであることがより好ましく、80~230mgKOH/gであることがさらに好ましく、100~200mgKOH/gであることが特に好ましい。(メタ)アクリルポリオールの水酸価が20~300mgKOH/gであれば、架橋密度が高く、かつ耐傷性および耐薬品性に優れる硬化性樹脂組成物を得ることができる。なお、本明細書において、水酸価とは、JIS K 1557-1の規格に基づいて測定した値である。 The hydroxyl value of the (meth)acrylic polyol is preferably 20 to 300 mgKOH/g, more preferably 50 to 250 mgKOH/g, even more preferably 80 to 230 mgKOH/g, and particularly preferably 100 to 200 mgKOH/g. If the hydroxyl value of the (meth)acrylic polyol is 20 to 300 mgKOH/g, a curable resin composition having a high crosslink density and excellent scratch resistance and chemical resistance can be obtained. In this specification, the hydroxyl value is a value measured based on the standard of JIS K 1557-1.
(メタ)アクリルポリオールの数平均分子量(Mn)は、1,000~6,000であることが好ましく、1,500~5,000であることがより好ましく、2,000~4,500であることがさらに好ましく、2,500~4,200が特に好ましい。(メタ)アクリルポリオールの数平均分子量(Mn)が1,000~6,000であれば、架橋密度が高く、かつ耐傷性および耐薬品性に優れる硬化物を得ることができる。 The number average molecular weight (Mn) of the (meth)acrylic polyol is preferably 1,000 to 6,000, more preferably 1,500 to 5,000, even more preferably 2,000 to 4,500, and particularly preferably 2,500 to 4,200. If the number average molecular weight (Mn) of the (meth)acrylic polyol is 1,000 to 6,000, a cured product having a high crosslink density and excellent scratch resistance and chemical resistance can be obtained.
(メタ)アクリルポリオールの重量平均分子量(Mw)は、特に限定されないが、(メタ)アクリルポリオールの相溶性および反応性の観点から、2,000~12,000であることが好ましく、3,000~10,000であることがより好ましく、4,000~9,000であることがさらに好ましい。なお、(メタ)アクリルポリオールの重量平均分子量(Mw)は、GPCを用いて、ポリスチレン換算で算出した値である。 The weight average molecular weight (Mw) of the (meth)acrylic polyol is not particularly limited, but from the viewpoint of compatibility and reactivity of the (meth)acrylic polyol, it is preferably 2,000 to 12,000, more preferably 3,000 to 10,000, and even more preferably 4,000 to 9,000. The weight average molecular weight (Mw) of the (meth)acrylic polyol is a value calculated using GPC in terms of polystyrene.
本硬化性樹脂組成物は、本ポリシロキサン100重量部に対して、樹脂成分を5~100重量部含むことが好ましく、10~90重量部含むことがより好ましく、15~80重量部含むことがさらに好ましく、20~70重量部含むことが特に好ましい。本硬化性樹脂組成物における樹脂成分の含有量が、本ポリシロキサン100重量部に対して、5重量部以上である場合、本ポリシロキサンと十分に反応し緻密な架橋構造を形成することができる。また、100重量部以下である場合、本ポリシロキサン単独の硬化反応を阻害しないという利点を有する。なお、本硬化性樹脂組成物が2種類以上の樹脂成分を含む場合、各樹脂成分の合計量が、本硬化性樹脂組成物における樹脂成分の含有量となる。 The present curable resin composition preferably contains 5 to 100 parts by weight of the resin component relative to 100 parts by weight of the present polysiloxane, more preferably 10 to 90 parts by weight, even more preferably 15 to 80 parts by weight, and particularly preferably 20 to 70 parts by weight. When the content of the resin component in the present curable resin composition is 5 parts by weight or more relative to 100 parts by weight of the present polysiloxane, it can react sufficiently with the present polysiloxane to form a dense crosslinked structure. When the content is 100 parts by weight or less, it has the advantage of not inhibiting the curing reaction of the present polysiloxane alone. When the present curable resin composition contains two or more types of resin components, the total amount of each resin component is the content of the resin component in the present curable resin composition.
((メタ)アクリルポリオールの製造方法)
上述した(メタ)アクリル系単量体と、水酸基を有する単量体と、任意でその他の単量体とを、公知の方法によって重合することにより(例えば、重合開始剤の存在下で加熱することにより)、(メタ)アクリルポリオールを製造することができる。
(Method for producing (meth)acrylic polyol)
A (meth)acrylic polyol can be produced by polymerizing the above-mentioned (meth)acrylic monomer, a monomer having a hydroxyl group, and optionally other monomers by a known method (for example, by heating in the presence of a polymerization initiator).
前記重合開始剤としては、特に限定されないが、加熱することによってラジカルを発生させることができる開始剤(ラジカル重合性開始剤)であることが好ましい。そのような重合開始剤としては、例えば、2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)、tert-ブチルパーオキシピバレート、tert-ブチルパーオキシベンゾエート、tert-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、ジ-tert-ブチルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシカーボネート等の有機過酸化物類等が挙げられる。これら重合開始剤は、1種類のみを単独で使用してもよく、2種類以上を混合して使用してもよい。 The polymerization initiator is not particularly limited, but is preferably an initiator that can generate radicals by heating (radical polymerization initiator). Examples of such polymerization initiators include organic peroxides such as 2,2'-azobis(isobutyronitrile), 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobis(2-methylbutyronitrile), tert-butyl peroxypivalate, tert-butyl peroxybenzoate, tert-butyl peroxy-2-ethylhexanoate, di-tert-butyl peroxide, cumene hydroperoxide, and diisopropyl peroxycarbonate. These polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.
(メタ)アクリルポリオールを製造する際の、上記重合開始剤の使用量は、特に限定されないが、例えば、上述したアクリル基を有する単量体、水酸基を有する単量体、および、その他の単量体の合計量100重量部に対して、0.1~5.0重量部であることが好ましく、0.3~4.0重量部であることがより好ましく、0.5~2.0重量部であることがさらに好ましい。重合開始剤の使用量が0.1重量部以上であると、重合反応が適切に進行する。また、重合開始剤の使用量が5.0重量以下であると、適切な分子量の共重合体を得ることができる。 The amount of the polymerization initiator used when producing the (meth)acrylic polyol is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 5.0 parts by weight, more preferably 0.3 to 4.0 parts by weight, and even more preferably 0.5 to 2.0 parts by weight, per 100 parts by weight of the total amount of the monomer having an acrylic group, the monomer having a hydroxyl group, and the other monomers described above. When the amount of the polymerization initiator used is 0.1 part by weight or more, the polymerization reaction proceeds appropriately. Furthermore, when the amount of the polymerization initiator used is 5.0 parts by weight or less, a copolymer with an appropriate molecular weight can be obtained.
(メタ)アクリルポリオールは、(メタ)アクリル系単量体と、水酸基を有する単量体と、任意でその他の単量体と、を溶剤の存在下で重合して製造してもよい。このような溶剤としては、特に限定されないが、例えば、トルエン、キシレン、ヘプタン、ヘキサン、石油系溶媒等の炭化水素系溶剤;トリクロロエチレン等のハロゲン系溶剤;酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル(IBAC)等のエステル系溶剤;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤;ジブチルエーテル、ジペンチニルエーテル、ジ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モノエチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート等のエーテル系溶剤;ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン等のシリコーン系溶剤;等が挙げられる。 (Meth)acrylic polyol may be produced by polymerizing a (meth)acrylic monomer, a monomer having a hydroxyl group, and optionally other monomers in the presence of a solvent. Such solvents are not particularly limited, but examples include hydrocarbon solvents such as toluene, xylene, heptane, hexane, and petroleum solvents; halogen-based solvents such as trichloroethylene; ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate, and isobutyl acetate (IBAC); ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone; ether solvents such as dibutyl ether, dipentynyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, and propylene glycol methyl ether acetate; silicone solvents such as hexamethylcyclotrisiloxane, octamethylcyclotetrasiloxane, and decamethylcyclopentasiloxane; and the like.
本発明の一実施形態において、(メタ)アクリルポリオールを製造する際に、上記重合開始剤に加えて、
連鎖移動剤を使用してもよい。連鎖移動剤を使用することにより、(メタ)アクリルポリオールの分子量(数平均分子量)を、好適な範囲に制御することができる。連鎖移動剤としては特に限定されないが、例えば、n-ドデシルメルカプタン、t-ドデシルメルカプタン、チオグリコール酸-2-エチルヘキシル、n-オクチルメルカプタン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3-メルカプトプロピルメイルジメトキシシラン、メルカプトエタノール、α-メチルスチレンダイマー等が挙げられる。これら連鎖移動剤は、1種類のみを単独で使用してもよく、2種類以上を混合して使用してもよい。
In one embodiment of the present invention, when producing a (meth)acrylic polyol, in addition to the above polymerization initiator,
A chain transfer agent may be used. By using the chain transfer agent, the molecular weight (number average molecular weight) of the (meth)acrylic polyol can be controlled to a suitable range. The chain transfer agent is not particularly limited, and examples thereof include n-dodecyl mercaptan, t-dodecyl mercaptan, 2-ethylhexyl thioglycolate, n-octyl mercaptan, 3-mercaptopropyl trimethoxysilane, 3-mercaptopropyl triethoxysilane, 3-mercaptopropyl dimethoxysilane, mercaptoethanol, and α-methylstyrene dimer. These chain transfer agents may be used alone or in combination of two or more.
(メタ)アクリルポリオールを製造する際の、上記連鎖移動剤の使用量は、特に限定されないが、例えば、上述したアクリル基を有する単量体、水酸基を有する単量体、および、その他の単量体の合計量100重量部に対して、0.5~10重量部であることが好ましく、0.5~8重量部であることがより好ましく、0.5~6重量部であることがさらに好ましい。連鎖移動剤の使用量が0.5重量部以上であると、(メタ)アクリルポリオールのポリマー末端に上記重合開始剤(ラジカル発生剤)由来の官能基(ニトリル基、カルボキシル基、エステル基等)が導入されず、それらの官能基による本ポリシロキサンの硬化阻害を抑制できる。また、連鎖移動剤の使用量が10重量以下であると、ポリマー末端に効率的に導入されるため、未反応物(可塑剤)として硬化性樹脂組成物中に残存する虞がない。 The amount of the chain transfer agent used when producing the (meth)acrylic polyol is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 10 parts by weight, more preferably 0.5 to 8 parts by weight, and even more preferably 0.5 to 6 parts by weight, per 100 parts by weight of the total amount of the monomer having an acrylic group, the monomer having a hydroxyl group, and the other monomers. When the amount of the chain transfer agent used is 0.5 parts by weight or more, functional groups (nitrile groups, carboxyl groups, ester groups, etc.) derived from the polymerization initiator (radical generator) are not introduced to the polymer terminals of the (meth)acrylic polyol, and the inhibition of curing of the polysiloxane caused by these functional groups can be suppressed. In addition, when the amount of the chain transfer agent used is 10 weight percent or less, the agent is efficiently introduced to the polymer terminals, so there is no risk of it remaining in the curable resin composition as an unreacted substance (plasticizer).
(ポリイソシアネート化合物)
本硬化性樹脂組成物は、ポリイソシアネート化合物を含むことが好ましい。本硬化性樹脂組成物がポリイソシアネート化合物を含むことにより、耐傷性に優れる硬化物を得ることができる。
(Polyisocyanate Compound)
The present curable resin composition preferably contains a polyisocyanate compound. When the present curable resin composition contains a polyisocyanate compound, a cured product having excellent scratch resistance can be obtained.
本明細書において、ポリイソシアネート化合物とは、1分子中に2個以上のイソシアネート基を有する化合物を意図する。すなわち、ポリイソシアネート化合物は、1分子中に2個以上のイソシアネート基を有する。 In this specification, a polyisocyanate compound refers to a compound having two or more isocyanate groups in one molecule. In other words, a polyisocyanate compound has two or more isocyanate groups in one molecule.
ポリイソシアネート化合物の有するイソシアネート基の数は、1分子中に2個以上であれば特に限定されないが、1分子中に2.1個以上であることが好ましく、2.3個以上であることがより好ましく、2.5個以上であることがさらに好ましい。ポリイソシアネート化合物の有するイソシアネート基の数の上限は、特に限定されないが、例えば、20個以下であること好ましく、10個以下であることがより好ましい。 The number of isocyanate groups in a polyisocyanate compound is not particularly limited as long as it is 2 or more per molecule, but is preferably 2.1 or more per molecule, more preferably 2.3 or more, and even more preferably 2.5 or more. The upper limit of the number of isocyanate groups in a polyisocyanate compound is not particularly limited, but is preferably, for example, 20 or less, and more preferably 10 or less.
ポリイソシアネート化合物の数平均分子量(Mn)は、特に限定されないが、相溶性および反応性が良好となることから、150~1000であることが好ましく、200~800であることがより好ましく、300~700であることがさらに好ましい。なお、本ポリシロキサンの数平均分子量(Mn)は、GPCを用いて、ポリスチレン換算で算出した値である。 The number average molecular weight (Mn) of the polyisocyanate compound is not particularly limited, but is preferably 150 to 1000, more preferably 200 to 800, and even more preferably 300 to 700, in order to achieve good compatibility and reactivity. The number average molecular weight (Mn) of the polysiloxane is a value calculated using GPC in terms of polystyrene.
ポリイソシアネート化合物としては、従来公知のポリイソシアネート化合物を使用することができる。そのようなポリイソシアネート化合物としては、例えば、脂肪族ポリイソシアネート化合物、脂環族ポリイソシアネート化合物、芳香脂肪族ポリイソシアネート化合物、芳香族ポリイソシアネート化合物等が挙げられる。 As the polyisocyanate compound, conventionally known polyisocyanate compounds can be used. Examples of such polyisocyanate compounds include aliphatic polyisocyanate compounds, alicyclic polyisocyanate compounds, aromatic aliphatic polyisocyanate compounds, and aromatic polyisocyanate compounds.
脂肪族ポリイソシアネート化合物としては、例えば、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、1,2-プロピレンジイソシアネート、1,2-ブチレンジイソシアネート、2,3-ブチレンジイソシアネート、1,3-ブチレンジイソシアネート、2,4,4-または2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,6-ジイソシアネートメチルカプロエート等のジイソシアネート化合物;リジンエステルトリイソシアネート、1,4,8-トリイソシアネートオクタン、1,6,11-トリイソシアネートウンデカン、1,8-ジイソシアネート-4-イソシアネートメチルオクタン、1,3,6-トリイソシアネートヘキサン、2,5,7-トリメチル-1,8-ジイソシアネート-5-イソシアネートメチルオクタン等の3つ以上のイソシアネート基を有する化合物;等が挙げられる。 Examples of aliphatic polyisocyanate compounds include trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, 1,2-propylene diisocyanate, 1,2-butylene diisocyanate, 2,3-butylene diisocyanate, 1,3-butylene diisocyanate, 2,4,4- or 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, and 2,6-diisocyanate. Diisocyanate compounds such as methyl caproate; compounds having three or more isocyanate groups such as lysine ester triisocyanate, 1,4,8-triisocyanate octane, 1,6,11-triisocyanate undecane, 1,8-diisocyanate-4-isocyanate methyl octane, 1,3,6-triisocyanate hexane, and 2,5,7-trimethyl-1,8-diisocyanate-5-isocyanate methyl octane; and the like.
脂環族ポリイソシアネート化合物としては、例えば、1,3-シクロペンテンジイソシアネート、1,4-シクロヘキサンジイソシアネート、1,3-シクロヘキサンジイソシアネート、3-イソシアネートメチル-3,5,5-トリメチルシクロヘキシルイソシアネート、4,4′-メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、メチル-2,4-シクロヘキサンジイソシアネート、メチル-2,6-シクロヘキサンジイソシアネート、1,3-ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、1,4-ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、イソホロンジイソシアネート等のジイソシアネート化合物;1,3,5-トリイソシアネートシクロヘキサン、1,3,5-トリメチルイソシアネートシクロヘキサン、3-イソシアネートメチル-3,3,5-トリメチルシクロヘキシルイソシアネート、2-(3-イソシアネートプロピル)-2,5-ジ(イソシアネートメチル)-ビシクロ[2,2,1]ヘプタン、2-(3-イソシアネートプロピル)-2,6-ジ(イソシアネートメチル)-ビシクロ[2,2,1]ヘプタン、3-(3-イソシアネートプロピル)-2,5-ジ(イソシアネートメチル)-ビシクロ[2,2,1]ヘプタン、5-(2-イソシアネートエチル)-2-イソシアネートメチル-3-(3-イソシアネートプロピル)-ビシクロ[2,2,1]ヘプタン、6-(2-イソシアネートエチル)-2-イソシアネートメチル-3-(3-イソシアネートプロピル)-ビシクロ[2,2,1]ヘプタン、5-(2-イソシアネートエチル)-2-イソシアネートメチル-2-(3-イソシアネートプロピル)-ビシクロ[2,2,1]ヘプタン、6-(2-イソシアネートエチル)-2-イソシアネートメチル-2-(3-イソシアネートプロピル)-ビシクロ[2,2,1]ヘプタン等の3つ以上のイソシアネート基を有する化合物;等が挙げられる。 Examples of alicyclic polyisocyanate compounds include 1,3-cyclopentene diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, 1,3-cyclohexane diisocyanate, 3-isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexyl isocyanate, 4,4'-methylenebis(cyclohexyl isocyanate), methyl-2,4-cyclohexane diisocyanate, methyl-2,6-cyclohexane diisocyanate, 1,3 diisocyanate compounds such as 1,3,5-triisocyanate cyclohexane, 1,3,5-trimethylisocyanate cyclohexane, 3-isocyanate methyl-3,3,5-trimethylcyclohexyl isocyanate, 2-(3-isocyanate propyl)-2,5-di(isocyanate methyl)-bis(isocyanate methyl)cyclohexane, and isophorone diisocyanate; cyclo[2,2,1]heptane, 2-(3-isocyanatepropyl)-2,6-di(isocyanatemethyl)-bicyclo[2,2,1]heptane, 3-(3-isocyanatepropyl)-2,5-di(isocyanatemethyl)-bicyclo[2,2,1]heptane, 5-(2-isocyanateethyl)-2-isocyanatemethyl-3-(3-isocyanatepropyl)-bicyclo[2,2,1]heptane, 6-(2-isocyanateethyl)-2-isocyanateethyl Compounds having three or more isocyanate groups such as isocyanate methyl-3-(3-isocyanate propyl)-bicyclo[2,2,1]heptane, 5-(2-isocyanate ethyl)-2-isocyanate methyl-2-(3-isocyanate propyl)-bicyclo[2,2,1]heptane, 6-(2-isocyanate ethyl)-2-isocyanate methyl-2-(3-isocyanate propyl)-bicyclo[2,2,1]heptane, etc.
芳香脂肪族ポリイソシアネート化合物としては、例えば、1,3-もしくは1,4-キシリレンジイソシアネートまたはそれらの混合物、ω,ω′-ジイソシアネート-1,4-ジエチルベンゼン、1,3-もしくは1,4-ビス(1-イソシアネート-1-メチルエチル)ベンゼンまたはそれらの混合物等のジイソシアネート化合物;1,3,5-トリイソシアネートメチルベンゼン等の3つ以上のイソシアネート基を有する化合物;等が挙げられる。 Examples of aromatic aliphatic polyisocyanate compounds include diisocyanate compounds such as 1,3- or 1,4-xylylene diisocyanate or mixtures thereof, ω,ω'-diisocyanato-1,4-diethylbenzene, 1,3- or 1,4-bis(1-isocyanato-1-methylethyl)benzene or mixtures thereof; compounds having three or more isocyanate groups such as 1,3,5-triisocyanatomethylbenzene; and the like.
芳香族ポリイソシアネート化合物としては、例えば、m-フェニレンジイソシアネート、p-フェニレンジイソシアネート、4,4′-ジフェニルジイソシアネート、1,5-ナフタレンジイソシアネート、4,4′-ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4-または2,6-トリレンジイソシアネート、4,4′-トルイジンジイソシアネート、4,4′-ジフェニルエーテルジイソシアネート等のジイソシアネート化合物;トリフェニルメタン-4,4′,4″-トリイソシアネート、1,3,5-トリイソシアネートベンゼン、2,4,6-トリイソシアネートトルエン、4,4′-ジフェニルメタン-2,2′,5,5′-テトライソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート(ポリメリックMDI)等の3つ以上のイソシアネート基を有する化合物;等が挙げられる。 Examples of aromatic polyisocyanate compounds include diisocyanate compounds such as m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 4,4'-diphenyl diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4- or 2,6-tolylene diisocyanate, 4,4'-toluidine diisocyanate, and 4,4'-diphenylether diisocyanate; compounds having three or more isocyanate groups such as triphenylmethane-4,4',4"-triisocyanate, 1,3,5-triisocyanate benzene, 2,4,6-triisocyanate toluene, 4,4'-diphenylmethane-2,2',5,5'-tetraisocyanate, and polymethylene polyphenyl polyisocyanate (polymeric MDI); and the like.
本発明の一実施形態において、ポリイソシアネート化合物として、前記各種のポリイソシアネート化合物の変性体を使用してもよい。そのような、変性体としては、アロファネート変性体、ビウレット変性体、イソシアヌレート変性体等が挙げられる。 In one embodiment of the present invention, modified products of the various polyisocyanate compounds described above may be used as the polyisocyanate compound. Examples of such modified products include allophanate modified products, biuret modified products, and isocyanurate modified products.
ポリイソシアネート化合物は、環状構造または直鎖構造もしくは分岐鎖構造を有するポリイソシアネートであることが好ましく、ポリイソシアネート化合物は、芳香族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート、および芳香脂肪族ポリイソシアネートよりなる群から選択される1種以上であることがさらに好ましい。脂環族ポリイソシアネート化合物、芳香脂肪族ポリイソシアネート化合物、芳香族ポリイソシアネート化合物等の、分子内に環状構造を有するポリイソシアネートは、得られる硬化物の物性(接着性、靭性、耐衝撃性)改良効果が顕著である為、より好ましい。これらの中でも、芳香族ポリイソシアネートがよりさらに好ましく、4,4′-ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4-または2,6-トリレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート(ポリメリックMDI)が、得られる硬化性樹脂組成物が接着性に優れることから特に好ましい。 The polyisocyanate compound is preferably a polyisocyanate having a cyclic structure, a linear structure, or a branched structure, and more preferably one or more selected from the group consisting of aromatic polyisocyanates, alicyclic polyisocyanates, and araliphatic polyisocyanates. Polyisocyanates having a cyclic structure in the molecule, such as alicyclic polyisocyanate compounds, araliphatic polyisocyanate compounds, and aromatic polyisocyanate compounds, are more preferred because they have a significant effect of improving the physical properties (adhesion, toughness, impact resistance) of the resulting cured product. Among these, aromatic polyisocyanates are even more preferred, and 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4- or 2,6-tolylene diisocyanate, and polymethylene polyphenyl polyisocyanate (polymeric MDI) are particularly preferred because the resulting curable resin composition has excellent adhesion.
脂肪族ポリイソシアネート化合物、脂環族ポリイソシアネート化合物を使用した場合、得られる硬化物の耐候性に優れることから好ましい。特に、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、および、これらのイソシアヌレート変性体が好ましい。 When an aliphatic polyisocyanate compound or an alicyclic polyisocyanate compound is used, the weather resistance of the resulting cured product is excellent, so this is preferred. In particular, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, and their isocyanurate modifications are preferred.
これらポリイソシアネート化合物の使用に際し、黄変性が問題になる場合には、脂肪族、脂環族、または芳香脂肪族のポリイソシアネートを使用するのが好ましく、脂肪族ポリイソシアネートまたは脂環族ポリイソシアネートがより好ましい。 When using these polyisocyanate compounds, if yellowing becomes a problem, it is preferable to use aliphatic, alicyclic, or araliphatic polyisocyanates, and aliphatic polyisocyanates or alicyclic polyisocyanates are more preferable.
本発明の一実施形態において、ポリイソシアネート化合物としては、イソシアネート基をブロック剤でマスクし、常温で不活性化したブロックイソシアネートとすることも可能である。ここで、ブロック剤としては、例えば、アルコール類、フェノール類、オキシム類、トリアゾール類、カプロラクタム類、アセチルアセトンやアセト酢酸エチル等のβジカルボニル化合物等が挙げられる。 In one embodiment of the present invention, the polyisocyanate compound may be a blocked isocyanate in which the isocyanate group is masked with a blocking agent and inactivated at room temperature. Examples of blocking agents include alcohols, phenols, oximes, triazoles, caprolactams, and β-dicarbonyl compounds such as acetylacetone and ethyl acetoacetate.
本硬化性樹脂組成物は、本ポリシロキサン100重量部に対して、ポリイソシアネート化合物を5~150重量部含むことが好ましく、10~120重量部含むことがより好ましく、12~100重量部含むことがさらに好ましく、15~70重量部含むことが特に好ましい。本硬化性樹脂組成物における、本ポリシロキサン100重量部に対するポリイソシアネート化合物の含有量が、5重量部以上である場合、弾性率に優れる硬化物を提供することができ、150重量部以下である場合、十分な靭性を有する硬化物を提供することができる。 The present curable resin composition preferably contains 5 to 150 parts by weight of a polyisocyanate compound per 100 parts by weight of the present polysiloxane, more preferably 10 to 120 parts by weight, even more preferably 12 to 100 parts by weight, and particularly preferably 15 to 70 parts by weight. When the content of the polyisocyanate compound per 100 parts by weight of the present polysiloxane in the present curable resin composition is 5 parts by weight or more, a cured product with excellent elastic modulus can be provided, and when it is 150 parts by weight or less, a cured product with sufficient toughness can be provided.
(溶剤)
本硬化性樹脂組成物は、溶剤をさらに含むことが好ましい。
(solvent)
The present curable resin composition preferably further contains a solvent.
溶剤としては、特に限定されることなく、各種の化合物を使用することができる。より具体的には、溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、ヘプタン、ヘキサン、石油系溶媒等の炭化水素系溶剤、トリクロロエチレン等のハロゲン系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル(IBAC)、メトキシプロピルアセテート等のエステル系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート(PMA)、ジブチルエーテル、ジペンチニルエーテル、ジ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モノエチルエーテル等のエーテル系溶剤、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン等のシリコーン系溶剤等が挙げられる。中でも、本ポリシロキサンおよび(メタ)アクリルポリオールへの溶解性が高く、また、スプレー塗装時の揮発性が高いことから、エステル系溶剤、エーテル系溶剤が好ましく、酢酸イソブチル、メトキシプロピルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートが特に好ましい。これらの溶剤は、単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。 As the solvent, various compounds can be used without any particular limitation. More specifically, examples of the solvent include hydrocarbon solvents such as toluene, xylene, heptane, hexane, and petroleum-based solvents, halogen-based solvents such as trichloroethylene, ester-based solvents such as ethyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate (IBAC), and methoxypropyl acetate, ketone-based solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone, ether-based solvents such as propylene glycol methyl ether acetate (PMA), dibutyl ether, dipentynyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, and diethylene glycol monoethyl ether, and silicone-based solvents such as hexamethylcyclotrisiloxane, octamethylcyclotetrasiloxane, and decamethylcyclopentasiloxane. Among these, ester-based solvents and ether-based solvents are preferred because they have high solubility in the present polysiloxane and (meth)acrylic polyol, and are highly volatile during spray coating, and isobutyl acetate, methoxypropyl acetate, and propylene glycol methyl ether acetate are particularly preferred. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
本硬化性樹脂組成物における溶剤の含有量は、前記硬化性樹脂組成物の全量100重量%に対して、40~80重量%であることが好ましく、45~75重量%であることがより好ましく、50~70重量%であることがさらに好ましい。本硬化性樹脂組成物における溶剤の含有量が40重量%以上であると、粘度が低く、かつ、チクソ性が高い、作業性に優れる硬化性組成物を得ることができる。また、本硬化性樹脂組成物における溶剤の含有量が80重量%以下であると、一回の塗装で十分な膜厚の硬化物を得ることが出来る。 The content of the solvent in the curable resin composition is preferably 40 to 80% by weight, more preferably 45 to 75% by weight, and even more preferably 50 to 70% by weight, based on 100% by weight of the total amount of the curable resin composition. When the content of the solvent in the curable resin composition is 40% by weight or more, a curable composition having low viscosity, high thixotropy, and excellent workability can be obtained. When the content of the solvent in the curable resin composition is 80% by weight or less, a cured product with a sufficient film thickness can be obtained by a single coating.
(脱水剤)
本硬化性樹脂組成物は、さらに、脱水剤を含むことが好ましい。本硬化性樹脂組成物が、脱水剤を含む場合、貯蔵安定性に優れるという利点を有する。
(Dehydrating Agent)
The present curable resin composition preferably further contains a dehydrating agent. When the present curable resin composition contains a dehydrating agent, the present curable resin composition has the advantage of having excellent storage stability.
脱水剤としては、特に限定されないが、例えば、トシルイソシアネート、ビニルトリメトキシシラン、酸化カルシウム、ゼオライト、p-トルエンスルホニルイソシアネート、3-エチル-2-メチル-2-(3-メチルブチル)-1,3-オキサゾリジン等が挙げられ、これら脱水剤は、単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。 Dehydrating agents are not particularly limited, but examples include tosyl isocyanate, vinyltrimethoxysilane, calcium oxide, zeolite, p-toluenesulfonyl isocyanate, 3-ethyl-2-methyl-2-(3-methylbutyl)-1,3-oxazolidine, etc. These dehydrating agents may be used alone or in combination of two or more.
本硬化性樹脂組成物における脱水剤の含有量は、前記硬化性樹脂組成物の全量100重量%に対して、例えば、0.1~10重量%であり、0.5~7.0重量%であることが好ましく、1.0~5.0重量%であることがより好ましい。本硬化性樹脂組成物における脱水剤の含有量が0.1重量%以上であると、硬化性樹脂組成物に対して効果的な脱水性を発現することができる。また、本硬化性樹脂組成物における脱水剤の含有量が10重量%以下であると、乾燥・硬化後に硬化物(塗膜)に残存することなく揮発するため、塗膜から除去しやすいという利点を有する。 The content of the dehydrating agent in the curable resin composition is, for example, 0.1 to 10% by weight, preferably 0.5 to 7.0% by weight, and more preferably 1.0 to 5.0% by weight, based on 100% by weight of the total amount of the curable resin composition. When the content of the dehydrating agent in the curable resin composition is 0.1% by weight or more, the curable resin composition can exhibit effective dehydration. When the content of the dehydrating agent in the curable resin composition is 10% by weight or less, the dehydrating agent volatilizes without remaining in the cured product (coating film) after drying and curing, and therefore has the advantage of being easily removed from the coating film.
(安定化剤)
本硬化性樹脂組成物は、さらに、安定化剤を含むことが好ましい。本硬化性樹脂組成物が、安定化剤を含む場合、貯蔵安定性に優れる硬化性樹脂組成物を提供でき、また、密着性、耐傷性および耐薬品性に優れる硬化物を提供することができる。
(Stabilizer)
The present curable resin composition preferably further contains a stabilizer. When the present curable resin composition contains a stabilizer, a curable resin composition having excellent storage stability can be provided, and a cured product having excellent adhesion, scratch resistance, and chemical resistance can be provided.
安定化剤としては、特に限定されないが、例えば、アセチルアセトン、アセト酢酸エチル、アセト酢酸メチル、マロン酸ジメチル等が挙げられる。これら安定化剤は、単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。 The stabilizer is not particularly limited, but examples thereof include acetylacetone, ethyl acetoacetate, methyl acetoacetate, dimethyl malonate, etc. These stabilizers may be used alone or in combination of two or more.
本硬化性樹脂組成物における安定化剤の含有量は、前記硬化性樹脂組成物の全量100重量%に対して、例えば、0.5~10重量%であり、1.0~5.0重量%であることが好ましく、1.5~3.0重量%であることがより好ましい。本硬化性樹脂組成物における安定化剤の含有量が0.5重量%以上であると、貯蔵安定性に優れる硬化性樹脂組成物を提供できる。また、本硬化性樹脂組成物における安定化剤の含有量が10重量%以下であると、硬化性樹脂組成物(塗液・塗膜)の乾燥・硬化時に迅速に塗液・塗膜から揮発するため、硬化阻害を生じないという利点を有する。 The content of the stabilizer in the curable resin composition is, for example, 0.5 to 10% by weight, preferably 1.0 to 5.0% by weight, and more preferably 1.5 to 3.0% by weight, based on 100% by weight of the total amount of the curable resin composition. When the content of the stabilizer in the curable resin composition is 0.5% by weight or more, a curable resin composition with excellent storage stability can be provided. In addition, when the content of the stabilizer in the curable resin composition is 10% by weight or less, the stabilizer is quickly volatilized from the coating liquid/coating film when the curable resin composition (coating liquid/coating film) is dried/cured, which has the advantage of not causing curing inhibition.
(その他の成分)
本硬化性樹脂組成物は、本発明の効果を奏する範囲で、当該技術分野において通常用いられる添加剤を含んでいてもよい。そのような添加剤としては、例えば、充填剤、難燃剤、分散剤、消泡剤、可塑剤、粘着性付与剤、レベリング剤、チクソ性付与剤、エポキシ樹脂、酸化防止剤、光安定化剤、紫外線吸収剤、シランカップリング剤、加水分解安定化剤、チタネート系カップリング剤、アルミネート系カップリング剤、離型剤、帯電防止剤、滑剤、低収縮剤、シリコーン界面活性剤、水分等が挙げられる。添加剤としては、1種のみが含まれていてもよいし、2種以上が含まれていてもよい。これら添加剤の量は、その使用目的に応じて当業者が適宜設定可能である。
(Other ingredients)
The curable resin composition may contain additives that are commonly used in the technical field within the scope of the effects of the present invention. Examples of such additives include fillers, flame retardants, dispersants, defoamers, plasticizers, tackifiers, leveling agents, thixotropic agents, epoxy resins, antioxidants, light stabilizers, UV absorbers, silane coupling agents, hydrolysis stabilizers, titanate coupling agents, aluminate coupling agents, release agents, antistatic agents, lubricants, low shrinkage agents, silicone surfactants, and moisture. The additives may contain only one type, or may contain two or more types. The amount of these additives can be appropriately set by a person skilled in the art depending on the purpose of use.
<充填材>
本硬化性樹脂組成物は、充填材を含んでもよい。充填材としては、特に限定されないが、例えば、フュームドシリカ、沈降性シリカ、結晶性シリカ、溶融シリカ、ドロマイト、無水ケイ酸、含水ケイ酸、およびカーボンブラックの如き補強性充填材;重質炭酸カルシウム、膠質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、硫酸バリウム、ケイソウ土、焼成クレー、クレー、タルク、バライト、無水石膏、酸化チタン、ベントナイト、有機ベントナイト、酸化第二鉄、アルミニウム微粉末、フリント粉末、酸化亜鉛、活性亜鉛華、マイカ、亜鉛華、鉛白、リトポン、硫化亜鉛、シラスバルーン、ガラスミクロバルーン、フェノール樹脂や塩化ビニリデン樹脂の有機ミクロバルーン、PVC粉末、PMMA粉末などの粉末状の充填材;石綿、ガラス繊維およびフィラメントのような繊維状充填材等が挙げられる。また、上記以外に、例えば、酸化チタン、クロム酸鉛、酸化クロム、ウルトラマリン、コバルトブルー、シアニンブルー、シアニングリーン、レーキレッド、キナクリドンレッドなどの着色顔料も用いることができる。
<Filling material>
The curable resin composition may contain a filler. The filler is not particularly limited, but examples thereof include reinforcing fillers such as fumed silica, precipitated silica, crystalline silica, fused silica, dolomite, silicic anhydride, hydrated silicic acid, and carbon black; powdered fillers such as heavy calcium carbonate, colloidal calcium carbonate, magnesium carbonate, barium carbonate, barium sulfate, diatomaceous earth, calcined clay, clay, talc, baryte, anhydrous gypsum, titanium oxide, bentonite, organic bentonite, ferric oxide, aluminum fine powder, flint powder, zinc oxide, activated zinc white, mica, zinc white, white lead, lithopone, zinc sulfide, shirasu balloons, glass microballoons, organic microballoons of phenolic resins and vinylidene chloride resins, PVC powder, and PMMA powder; and fibrous fillers such as asbestos, glass fibers, and filaments. In addition to the above, color pigments such as titanium oxide, lead chromate, chromium oxide, ultramarine, cobalt blue, cyanine blue, cyanine green, lake red, and quinacridone red can also be used.
本硬化性樹脂組成物における充填剤の含有量は、前記硬化性樹脂組成物の全量100重量%に対して、例えば、1.0~50重量%であり、5.0~40重量%であることが好ましく、10~30重量%であることがより好ましい。 The content of the filler in the curable resin composition is, for example, 1.0 to 50% by weight, preferably 5.0 to 40% by weight, and more preferably 10 to 30% by weight, based on 100% by weight of the total amount of the curable resin composition.
<難燃剤>
本硬化性樹脂組成物は、難燃剤を含んでもよい。難燃剤としては、特に限定されないが、例えば、ポリリン酸アンモニウム、トリクレジルホスフェートなどのリン系可塑剤、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、および、熱膨張性黒鉛等が挙げられる。これら難燃剤は単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
<Flame retardants>
The curable resin composition may contain a flame retardant. The flame retardant is not particularly limited, but may be, for example, a phosphorus-based plasticizer such as ammonium polyphosphate or tricresyl phosphate, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, or thermally expandable graphite. These flame retardants may be used alone or in combination of two or more.
前記ポリリン酸アンモニウムとしては、従来公知のものを広く使用することができる。これらの中でも、耐水性の観点から、樹脂により被覆し、マイクロカプセル化されたポリリン酸アンモニウム、または、表面改質されたポリリン酸アンモニウム等の表面処理されたポリリン酸アンモニウムが好ましく、表面をメラミンホルムアルデヒド樹脂で被覆されたものがさらに好ましい。 As the ammonium polyphosphate, a wide variety of conventionally known ammonium polyphosphates can be used. Among these, from the viewpoint of water resistance, ammonium polyphosphate that is coated with a resin and microencapsulated, or ammonium polyphosphate that has been surface-treated, such as surface-modified ammonium polyphosphate, is preferred, and ammonium polyphosphate whose surface is coated with a melamine formaldehyde resin is even more preferred.
本硬化性樹脂組成物における難燃剤の含有量は、前記硬化性樹脂組成物の全量100重量%に対して、例えば、0.1~10重量%であり、0.5~5.0重量%であることが好ましく、1.0~4.0重量%であることがより好ましい。 The content of the flame retardant in the curable resin composition is, for example, 0.1 to 10% by weight, preferably 0.5 to 5.0% by weight, and more preferably 1.0 to 4.0% by weight, based on 100% by weight of the total amount of the curable resin composition.
<分散剤>
本硬化性樹脂組成物は、分散剤を含んでもよい。分散剤としては、顔料と、分散剤と、を公知の方法に従って混合分散して得られる顔料分散ペーストを配合し、使用することも可能である。分散剤としては、市販されているものを使用することもできる。例えば、ANTI-TERRA(登録商標)-U、ANTI-TERRA(登録商標)-U100、ANTI-TERRA(登録商標)-204、ANTI-TERRA(登録商標)-205、DISPERBYK(登録商標)-101、DISPERBYK(登録商標)-102、DISPERBYK(登録商標)-103、DISPERBYK(登録商標)-106、DISPERBYK(登録商標)-108、DISPERBYK(登録商標)-109、DISPERBYK(登録商標)-110、DISPERBYK(登録商標)-111、DISPERBYK(登録商標)-112、DISPERBYK(登録商標)-116、DISPERBYK(登録商標)-130、DISPERBYK(登録商標)-140、DISPERBYK(登録商標)-142、DISPERBYK(登録商標)-145、DISPERBYK(登録商標)-161、DISPERBYK(登録商標)-162、DISPERBYK(登録商標)-163、DISPERBYK(登録商標)-164、DISPERBYK(登録商標)-166、DISPERBYK(登録商標)-167、DISPERBYK(登録商標)-168、DISPERBYK(登録商標)-170、DISPERBYK(登録商標)-171、DISPERBYK(登録商標)-174、DISPERBYK(登録商標)-180、DISPERBYK(登録商標)-182、DISPERBYK(登録商標)-183、DISPERBYK(登録商標)-184、DISPERBYK(登録商標)-185、DISPERBYK(登録商標)-2000、DISPERBYK(登録商標)-2001、DISPERBYK(登録商標)-2008、DISPERBYK(登録商標)-2009、DISPERBYK(登録商標)-2022、DISPERBYK(登録商標)-2025、DISPERBYK(登録商標)-2050、DISPERBYK(登録商標)-2070、DISPERBYK(登録商標)-2096、DISPERBYK(登録商標)-2150、DISPERBYK(登録商標)-2155、DISPERBYK(登録商標)-2163、DISPERBYK(登録商標)-2164、BYK(登録商標)-P104、BYK(登録商標)-P104S、BYK(登録商標)-P105、BYK(登録商標)-9076、BYK(登録商標)-9077、BYK(登録商標)-220S、ANTI-TERRA(登録商標)-250、DISPERBYK(登録商標)-187、DISPERBYK(登録商標)-190、DISPERBYK(登録商標)-191、DISPERBYK(登録商標)-192、DISPERBYK(登録商標)-193、DISPERBYK(登録商標)-194、DISPERBYK(登録商標)-198、DISPERBYK(登録商標)-2010、DISPERBYK(登録商標)-2012、DISPERBYK(登録商標)-2015、DISPERBYK(登録商標)-2090、DISPERBYK(登録商標)-2091、DISPERBYK(登録商標)-2095(いずれもビックケミー社製)、DISPARLON(登録商標)2150、DISPARLON(登録商標)KS-860、DISPARLON(登録商標)KS-873N、DISPARLON(登録商標)7004、DISPARLON(登録商標)1831、DISPARLON(登録商標)1850、DISPARLON(登録商標)1860、DISPARLON(登録商標)DA-1401、DISPARLON(登録商標)PW-36、DISPARLON(登録商標)DA-1200、DISPARLON(登録商標)DA-550、DISPARLON(登録商標)DA-703-50、DISPARLON(登録商標)DA-7301、DISPARLON(登録商標)DN-900、DISPARLON(登録商標)DA-325、DISPARLON(登録商標)DA-375、DISPARLON(登録商標)DA-234(いずれも楠本化成社製)、EFKAPOLYMER4550(EFKA社製)、ソルスパース(登録商標)27000、ソルスパース(登録商標)41000、ソルスパース(登録商標)53095(いずれもアビシア社製)等を挙げることができる。
<Dispersant>
The curable resin composition may contain a dispersant. As the dispersant, a pigment dispersion paste obtained by mixing and dispersing a pigment and a dispersant according to a known method can be blended and used. As the dispersant, a commercially available one can be used. For example, ANTI-TERRA (registered trademark)-U, ANTI-TERRA (registered trademark)-U100, ANTI-TERRA (registered trademark)-204, ANTI-TERRA (registered trademark)-205, DISPERBYK (registered trademark)-101, DISPERBYK (registered trademark)-102, DISPERBYK (registered trademark)-103, DISPERBYK (registered trademark)-106, DISPERBYK (registered trademark)-108, DISPERBYK (registered trademark)-109, DISPERBYK (registered trademark)-110. , DISPERBYK®-111, DISPERBYK®-112, DISPERBYK®-116, DISPERBYK®-130, DISPERBYK®-140, DISPERBYK®-142, DISPERBYK®-145, DISPERBYK®-161, DISPERBYK®-162, DISPERBYK®-163, DISPERBYK®-164, DISPERBYK®-165, DISPERBYK®-166, DISPERBYK®-167, DISPERBYK®-169, DISPERBYK®-170, DISPERBYK®-171, DISPERBYK®-172, DISPERBYK®-173, DISPERBYK®-174, DISPERBYK®-175, DISPERBYK®-176, DISPERBYK®-177, DISPERBYK®-178, DISPERBYK®-179, DISPERBYK®-180, DISPERBYK®-181, DISPERBYK®-182, DISPERBYK®-183, DISPERBYK®-184, DISPERBYK®-185, DISPERBYK®-186, DISPERBYK®-187, DISPERBYK®-189, DISPERBYK®-190, DISPERBYK®-200, DISPERBYK®-201, DISPERBYK®-202, DISPERBYK®-203, DISPERBYK®-204, DISPERBYK®-205, DISPERBYK®-210, DISPERBYK®-211, DISPERBYK®-212, DISPERBYK®-213, DISPERBYK®-214, DISPER DISPERBYK®-166, DISPERBYK®-167, DISPERBYK®-168, DISPERBYK®-170, DISPERBYK®-171, DISPERBYK®-174, DISPERBYK®-180, DISPERBYK®-182, DISPERBYK®-183, DISPERBYK®-184, DISPERBYK®-185, DISPERBYK (registered trademark) DISPERBYK®-2000, DISPERBYK®-2001, DISPERBYK®-2008, DISPERBYK®-2009, DISPERBYK®-2022, DISPERBYK®-2025, DISPERBYK®-2050, DISPERBYK®-2070, DISPERBYK®-2096, DISPERBYK®-2150, DISPERBYK®-2155, DISPERBYK (registered trademark)-2163, DISPERBYK(registered trademark)-2164, BYK(registered trademark)-P104, BYK(registered trademark)-P104S, BYK(registered trademark)-P105, BYK(registered trademark)-9076, BYK(registered trademark)-9077, BYK(registered trademark)-220S, ANTI-TERRA(registered trademark)-250, DISPERBYK(registered trademark)-187, DISPERBYK(registered trademark)-190, DISPERBYK(registered trademark)-191, DISPERBYK(registered trademark)-192, DI SPERBYK®-193, DISPERBYK®-194, DISPERBYK®-198, DISPERBYK®-2010, DISPERBYK®-2012, DISPERBYK®-2015, DISPERBYK®-2090, DISPERBYK®-2091, DISPERBYK®-2095 (all manufactured by BYK-Chemie), DISPARLON® 2150, DISPARLON (registered trademark) KS-860, DISPARLON (registered trademark) KS-873N, DISPARLON (registered trademark) 7004, DISPARLON (registered trademark) 1831, DISPARLON (registered trademark) 1850, DISPARLON (registered trademark) 1860, DISPARLON (registered trademark) DA-1401, DISPARLON (registered trademark) PW-36, DISPARLON (registered trademark) DA-1200, DISPARLON (registered trademark) DA-550, DISPARLON (registered trademark) DA-703- 50, DISPARLON (registered trademark) DA-7301, DISPARLON (registered trademark) DN-900, DISPARLON (registered trademark) DA-325, DISPARLON (registered trademark) DA-375, DISPARLON (registered trademark) DA-234 (all manufactured by Kusumoto Chemical Industries, Ltd.), EFKAPOLYMER 4550 (manufactured by EFKA), Solsperse (registered trademark) 27000, Solsperse (registered trademark) 41000, Solsperse (registered trademark) 53095 (all manufactured by Avecia), and the like.
分散剤の数平均分子量は、1000~10万であることが好ましく、2000~5万であることが好ましく、4000~5万であることがさらに好ましい。 The number average molecular weight of the dispersant is preferably 1,000 to 100,000, more preferably 2,000 to 50,000, and even more preferably 4,000 to 50,000.
分散剤の数平均分子量が1000以上であれば、十分な分散安定性を得ることができ、10万以下であれば、組成物の粘度が高くなりすぎる虞がなく、取り扱い性に優れる組成物となる。 If the number average molecular weight of the dispersant is 1,000 or more, sufficient dispersion stability can be obtained, and if it is 100,000 or less, there is no risk of the viscosity of the composition becoming too high, resulting in a composition with excellent handleability.
本硬化性樹脂組成物における分散剤の含有量は、前記硬化性樹脂組成物の全量100重量%に対して、例えば、0.1~10重量%であり、0.3~5.0重量%であることが好ましく、0.5~3.0重量%であることがより好ましい。 The content of the dispersant in the curable resin composition is, for example, 0.1 to 10% by weight, preferably 0.3 to 5.0% by weight, and more preferably 0.5 to 3.0% by weight, based on 100% by weight of the total amount of the curable resin composition.
<消泡剤>
本硬化性樹脂組成物は消泡剤を含んでもよい。消泡剤としては、特に限定されないが、例えば、市販されているものを使用することができる。そのような市販の消泡剤としては、例えば、BYK(登録商標)-051、BYK(登録商標)-052、BYK(登録商標)-053、BYK(登録商標)-054、BYK(登録商標)-055、BYK(登録商標)-057、BYK(登録商標)-1752、BYK(登録商標)-1790、BYK(登録商標)-060N、BYK(登録商標)-063、BYK(登録商標)-065、BYK(登録商標)-066N、BYK(登録商標)-067A、BYK(登録商標)-077、BYK(登録商標)-088、BYK(登録商標)-141、BYK(登録商標)-354、BYK(登録商標)-392、BYK(登録商標)-011、BYK(登録商標)-012、BYK(登録商標)-017、BYK(登録商標)-018、BYK(登録商標)-019、BYK(登録商標)-020、BYK(登録商標)-021、BYK(登録商標)-022、BYK(登録商標)-023、BYK(登録商標)-024、BYK(登録商標)-025、BYK(登録商標)-028、BYK(登録商標)-038、BYK(登録商標)-044、BYK(登録商標)-093、BYK(登録商標)-094、BYK(登録商標)-1610、BYK(登録商標)-1615、BYK(登録商標)-1650、BYK(登録商標)-1730、BYK(登録商標)-1770などの消泡剤(いずれもビックケミー社製)や、DISPARLON(登録商標)OX-880EF、DISPARLON(登録商標)OX-881、DISPARLON(登録商標)OX-883、DISPARLON(登録商標)OX-883HF、DISPARLON(登録商標)OX-70、DISPARLON(登録商標)OX-77EF、DISPARLON(登録商標)OX-60、DISPARLON(登録商標)OX-710、DISPARLON(登録商標)OX-720、DISPARLON(登録商標)OX-720EF、DISPARLON(登録商標)OX-750HF、DISPARLON(登録商標)LAP-10、DISPARLON(登録商標)LAP-20、DISPARLON(登録商標)LAP-30等のアクリル系消泡剤、DISPARLON(登録商標)OX-66、DISPARLON(登録商標)OX-715等のシリコーン系アクリル系複合型消泡剤、DISPARLON(登録商標)1950、DISPARLON(登録商標)1951、DISPARLON(登録商標)1952、DISPARLON(登録商標)P-410EF、DISPARLON(登録商標)P-420、DISPARLON(登録商標)P-450、DISPARLON(登録商標)P-425、DISPARLON(登録商標)PD-7等のビニル系消泡剤、DISPARLON(登録商標)1930N、DISPARLON(登録商標)1934等のシリコーン系消泡剤(いずれも楠本化成社製)等を挙げることができる。
<Antifoaming agent>
The curable resin composition may contain an antifoaming agent. The antifoaming agent is not particularly limited, but for example, commercially available antifoaming agents can be used. Such commercially available defoamers include, for example, BYK®-051, BYK®-052, BYK®-053, BYK®-054, BYK®-055, BYK®-057, BYK®-1752, BYK®-1790, BYK®-060N, BYK®-063, BYK®-065, BYK®-066N, BYK®-067A, BYK®-077, BYK®-088, BYK®-141, BYK®-354, BYK®-392, BYK®-011, BYK®-012, BYK®-016, BYK®-018, BYK®-019, BYK®-020, BYK®-023, BYK®-024, BYK®-025, BYK®-026, BYK®-027, BYK®-028, BYK®-029, BYK®-030, BYK®-031, BYK®-032, BYK®-033, BYK®-034, BYK®-035, BYK®-036, BYK®-037, BYK®-038, BYK®-039, BYK®-040, BYK®-041, BYK®-042, BYK®-043, BYK®-044, BYK®-045, BYK®-046, BYK®-047, BYK®-048, BYK®-049, BYK®-050, BYK®-051, BYK®-052, BYK®-053 Defoamers such as BYK-017, BYK-018, BYK-019, BYK-020, BYK-021, BYK-022, BYK-023, BYK-024, BYK-025, BYK-028, BYK-038, BYK-044, BYK-093, BYK-094, BYK-1610, BYK-1615, BYK-1650, BYK-1730, and BYK-1770 (all manufactured by BYK-Chemie), and DISPARLON OX-88 acrylic defoamers such as DISPARLON (registered trademark) OX-881, DISPARLON (registered trademark) OX-883, DISPARLON (registered trademark) OX-883HF, DISPARLON (registered trademark) OX-70, DISPARLON (registered trademark) OX-77EF, DISPARLON (registered trademark) OX-60, DISPARLON (registered trademark) OX-710, DISPARLON (registered trademark) OX-720, DISPARLON (registered trademark) OX-720EF, DISPARLON (registered trademark) OX-750HF, DISPARLON (registered trademark) LAP-10, DISPARLON (registered trademark) LAP-20, and DISPARLON (registered trademark) LAP-30; Examples of the antifoaming agent include silicone-based acrylic composite antifoaming agents such as PARLON (registered trademark) OX-66 and DISPARLON (registered trademark) OX-715; vinyl-based antifoaming agents such as DISPARLON (registered trademark) 1950, DISPARLON (registered trademark) 1951, DISPARLON (registered trademark) 1952, DISPARLON (registered trademark) P-410EF, DISPARLON (registered trademark) P-420, DISPARLON (registered trademark) P-450, DISPARLON (registered trademark) P-425 and DISPARLON (registered trademark) PD-7; and silicone-based antifoaming agents such as DISPARLON (registered trademark) 1930N and DISPARLON (registered trademark) 1934 (all manufactured by Kusumoto Chemical Industries, Ltd.).
本硬化性樹脂組成物における消泡剤の含有量は、前記硬化性樹脂組成物の全量100重量%に対して、例えば、0.1~5.0重量%であり、0.2~4.0重量%であることが好ましく、0.3~3.0重量%であることがより好ましい。 The content of the defoamer in the curable resin composition is, for example, 0.1 to 5.0% by weight, preferably 0.2 to 4.0% by weight, and more preferably 0.3 to 3.0% by weight, based on 100% by weight of the total amount of the curable resin composition.
<粘着性付与剤>
本硬化性樹脂組成物は、粘着性付与剤を含んでもよい。粘着性付与剤としては、特に限定されず、常温で固体、液体を問わず通常使用されるものを使用することができる。具体的には、スチレン-ブタジエン-スチレンブロック共重合体(SBS)、スチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体(SIS)、スチレン-エチレンブチレン-スチレンブロック共重合体(SEBS)、スチレン-エチレンプロピレン-スチレンブロック共重合体(SEPS)、スチレン-イソブチレン-スチレンブロック共重合体(SIBS)等のスチレン系ブロック共重合体、および、その水素添加物、フェノール樹脂、変性フェノール樹脂(例えば、カシューオイル変性フェノール樹脂、トール油変性フェノール樹脂等)、テルペンフェノール樹脂、キシレン-フェノール樹脂、シクロペンタジエン-フェノール樹脂、クマロンインデン樹脂、ロジン系樹脂、ロジンエステル樹脂、水添ロジンエステル樹脂、キシレン樹脂、低分子量ポリスチレン系樹脂、スチレン共重合体樹脂、石油樹脂(例えば、C5炭化水素樹脂、C9炭化水素樹脂、C5C9炭化水素共重合樹脂等)、水添石油樹脂、テルペン系樹脂、DCPD樹脂石油樹脂等が挙げられる。上記粘着性付与剤は1種類を単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
<Tackifier>
The curable resin composition may contain a tackifier. The tackifier is not particularly limited, and any commonly used tackifier that is a solid or liquid at room temperature may be used. Specifically, styrene-based block copolymers such as styrene-butadiene-styrene block copolymers (SBS), styrene-isoprene-styrene block copolymers (SIS), styrene-ethylenebutylene-styrene block copolymers (SEBS), styrene-ethylenepropylene-styrene block copolymers (SEPS), and styrene-isobutylene-styrene block copolymers (SIBS), as well as hydrogenated products thereof, phenolic resins, modified phenolic resins (e.g., cashew oil modified phenolic resins, tall oil modified phenolic resins, etc.), terpene phenolic resins, xylene-phenolic resins, cyclopentadiene-phenolic resins, coumarone-indene resins, rosin resins, rosin ester resins, hydrogenated rosin ester resins, xylene resins, low molecular weight polystyrene resins, styrene copolymer resins, petroleum resins (e.g., C5 hydrocarbon resins, C9 hydrocarbon resins, C5C9 hydrocarbon copolymer resins, etc.), hydrogenated petroleum resins, terpene resins, DCPD resins, and petroleum resins. The tackifiers may be used alone or in combination of two or more.
本硬化性樹脂組成物における粘着性付与剤の含有量は、前記硬化性樹脂組成物の全量100重量%に対して、例えば、0.1~10重量%であり、0.3~5.0重量%であることが好ましく、0.5~3.0重量%であることがより好ましい。 The content of the tackifier in the curable resin composition is, for example, 0.1 to 10% by weight, preferably 0.3 to 5.0% by weight, and more preferably 0.5 to 3.0% by weight, based on 100% by weight of the total amount of the curable resin composition.
<レベリング剤>
本硬化性樹脂組成物は、レベリング剤を含んでもよい。レベリング剤としては、特に限定されないが、例えば、市販されているものを使用することができる。そのような市販のレベリング剤としては、例えば、BYKETOL(登録商標)-OK、BYKETOL(登録商標)-SPECIAL、BYKETOL(登録商標)-AQ、BYKETOL(登録商標)-WS(いずれもビックケミー社製)、DISPARLON(登録商標)1970、DISPARLON(登録商標)230、DISPARLON(登録商標)LF-1980、DISPARLON(登録商標)LF-1982、DISPARLON(登録商標)LF-1983、DISPARLON(登録商標)LF-1984、DISPARLON(登録商標)LF-1985(いずれも楠本化成社製)等を挙げることができる。
<Leveling Agent>
The curable resin composition may contain a leveling agent. The leveling agent is not particularly limited, but for example, a commercially available one can be used. Examples of such commercially available leveling agents include BYKETOL (registered trademark)-OK, BYKETOL (registered trademark)-SPECIAL, BYKETOL (registered trademark)-AQ, BYKETOL (registered trademark)-WS (all manufactured by BYK-Chemie), DISPARLON (registered trademark) 1970, DISPARLON (registered trademark) 230, DISPARLON (registered trademark) LF-1980, DISPARLON (registered trademark) LF-1982, DISPARLON (registered trademark) LF-1983, DISPARLON (registered trademark) LF-1984, and DISPARLON (registered trademark) LF-1985 (all manufactured by Kusumoto Chemical Industries, Ltd.).
本硬化性樹脂組成物におけるレベリング剤の含有量は、前記硬化性樹脂組成物の全量100重量%に対して、例えば、0.05~5.0重量%であり、0.1~4.0重量%であることが好ましく、0.2~3.0重量%であることがより好ましい。 The content of the leveling agent in the curable resin composition is, for example, 0.05 to 5.0% by weight, preferably 0.1 to 4.0% by weight, and more preferably 0.2 to 3.0% by weight, based on 100% by weight of the total amount of the curable resin composition.
<チクソ性付与剤>
本硬化性樹脂組成物は、チクソ性付与剤(垂れ防止剤)を含んでもよい。垂れ防止剤としては、特に限定されないが、例えば、ポリアミドワックス類;水添ヒマシ油誘導体類;ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸バリウム等の金属石鹸類等が挙げられる。充填材として示した前記ヒュームドシリカもまた、チクソ性付与剤として使用できる。また、特開平11-349916号公報に記載されているような粒子径10~500μmのゴム粉末や、特開2003-155389号公報に記載されているような有機質繊維を用いると、チクソ性が高く作業性の良好な組成物が得られる。これらチクソ性付与剤(垂れ防止剤)は1種類を単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
<Thixotropy imparting agent>
The curable resin composition may contain a thixotropy imparting agent (sagging prevention agent). The sagging prevention agent is not particularly limited, but examples thereof include polyamide waxes; hydrogenated castor oil derivatives; and metal soaps such as calcium stearate, aluminum stearate, and barium stearate. The fumed silica shown as a filler can also be used as a thixotropy imparting agent. In addition, when a rubber powder having a particle size of 10 to 500 μm as described in JP-A-11-349916 or an organic fiber as described in JP-A-2003-155389 is used, a composition having high thixotropy and good workability can be obtained. These thixotropy imparting agents (sagging prevention agents) may be used alone or in combination of two or more.
本硬化性樹脂組成物におけるチクソ性付与剤の含有量は、前記硬化性樹脂組成物の全量100重量%に対して、例えば、0.1~5.0重量%であり、0.2~4.0重量%であることが好ましく、0.3~3.0重量%であることがより好ましい。 The content of the thixotropy-imparting agent in the curable resin composition is, for example, 0.1 to 5.0% by weight, preferably 0.2 to 4.0% by weight, and more preferably 0.3 to 3.0% by weight, based on 100% by weight of the total amount of the curable resin composition.
<エポキシ樹脂>
本硬化性樹脂組成物は、エポキシ樹脂を含んでもよい。エポキシ樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールA(又はF)型エポキシ樹脂、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、含アミノグリシジルエーテル樹脂やこれらのエポキシ樹脂に、ビスフェノールA(又はF)類、多塩基酸類等を付加反応させて得られるエポキシ化合物等、公知のエポキシ樹脂が挙げられる。
<Epoxy resin>
The curable resin composition may contain an epoxy resin. The epoxy resin is not particularly limited, but examples thereof include known epoxy resins such as bisphenol A type epoxy resins, bisphenol F type epoxy resins, novolac type epoxy resins, glycidyl ester type epoxy resins, hydrogenated bisphenol A (or F) type epoxy resins, glycidyl ether type epoxy resins, amino-containing glycidyl ether resins, and epoxy compounds obtained by addition reaction of these epoxy resins with bisphenol A (or F), polybasic acids, etc.
本硬化性樹脂組成物におけるエポキシ樹脂の含有量は、前記硬化性樹脂組成物の全量100重量%に対して、例えば、5.0~50重量%であり、7.0~40重量%であることが好ましく、10~30重量%であることがより好ましい。 The content of the epoxy resin in the curable resin composition is, for example, 5.0 to 50% by weight, preferably 7.0 to 40% by weight, and more preferably 10 to 30% by weight, based on 100% by weight of the total amount of the curable resin composition.
<酸化防止剤>
本硬化性樹脂組成物は、酸化防止剤(老化防止剤)を含んでもよい。組成物が酸化防止剤を含む場合、得られる硬化物の耐熱性を高めることができる。酸化防止剤としては、特に限定されないが、例えば、ヒンダードフェノール系、モノフェノール系、ビスフェノール系、ポリフェノール系が挙げられる。中でも、ヒンダードフェノール系が好ましい。本発明の一実施形態において、酸化防止剤として、チヌビン(登録商標)622LD,チヌビン(登録商標)144,CHIMASSORB(登録商標)944LD,CHIMASSORB(登録商標)119FL(以上いずれもチバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社製);MARKLA-57,MARKLA-62,MARKLA-67,MARKLA-63,MARKLA-68(以上いずれも旭電化工業株式会社製);サノール(登録商標)LS-770,サノール(登録商標)LS-765,サノール(登録商標)LS-292,サノール(登録商標)LS-2626,サノール(登録商標)LS-1114,サノール(登録商標)LS-744(以上いずれも三共株式会社製)等のヒンダードアミン系光安定化剤を使用することもできる。
<Antioxidants>
The curable resin composition may contain an antioxidant (antiaging agent). When the composition contains an antioxidant, the heat resistance of the obtained cured product can be improved. The antioxidant is not particularly limited, but examples thereof include hindered phenol-based, monophenol-based, bisphenol-based, and polyphenol-based antioxidants. Among them, hindered phenol-based antioxidants are preferred. In one embodiment of the present invention, as the antioxidant, a hindered amine-based light stabilizer such as Tinuvin (registered trademark) 622LD, Tinuvin (registered trademark) 144, CHIMASSORB (registered trademark) 944LD, CHIMASSORB (registered trademark) 119FL (all of which are manufactured by Ciba Specialty Chemicals Inc.); MARKLA-57, MARKLA-62, MARKLA-67, MARKLA-63, MARKLA-68 (all of which are manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.); Sanol (registered trademark) LS-770, Sanol (registered trademark) LS-765, Sanol (registered trademark) LS-292, Sanol (registered trademark) LS-2626, Sanol (registered trademark) LS-1114, Sanol (registered trademark) LS-744 (all of which are manufactured by Sankyo Co., Ltd.) can also be used.
本硬化性樹脂組成物における酸化防止剤の含有量は、前記硬化性樹脂組成物の全量100重量%に対して、例えば、0.1~5.0重量%であり、0.3~4.0重量%であることが好ましく、0.5~3.0重量%であることがより好ましい。 The content of the antioxidant in the curable resin composition is, for example, 0.1 to 5.0% by weight, preferably 0.3 to 4.0% by weight, and more preferably 0.5 to 3.0% by weight, based on 100% by weight of the total amount of the curable resin composition.
<光安定化剤>
本硬化性樹脂組成物は、光安定化剤を含んでもよい。組成物が光安定化剤を含む場合、得られる硬化物の光酸化劣化を防止できる。光安定化剤としては、特に限定されないが、例えば、ベンゾトリアゾール系、ヒンダードアミン系、ベンゾエート系化合物等が挙げられる。中でも、ヒンダードアミン系化合物が好ましい。特に、3級アミン含有ヒンダードアミン系光安定化剤が、組成物の貯蔵安定性を改良できるため好ましい。3級アミン含有ヒンダードアミン系光安定化剤としては、より具体的には、チヌビン(登録商標)622LD,チヌビン(登録商標)144,CHIMASSORB(登録商標)119FL(以上いずれもBASF製);MARKLA-57,LA-62,LA-67,LA-63(以上いずれも株式会社アデカ製);サノール(登録商標)LS-765,LS-292,LS-2626,LS-1114,LS-744(以上いずれも三共株式会社製)などの光安定化剤が挙げられる。
<Light stabilizer>
The curable resin composition may contain a light stabilizer. When the composition contains a light stabilizer, photo-oxidation deterioration of the obtained cured product can be prevented. The light stabilizer is not particularly limited, but examples thereof include benzotriazole-based, hindered amine-based, and benzoate-based compounds. Among them, hindered amine-based compounds are preferred. In particular, a tertiary amine-containing hindered amine-based light stabilizer is preferred because it can improve the storage stability of the composition. More specifically, examples of the tertiary amine-containing hindered amine light stabilizer include light stabilizers such as TINUVIN (registered trademark) 622LD, TINUVIN (registered trademark) 144, and CHIMASSORB (registered trademark) 119FL (all manufactured by BASF); MARKLA-57, LA-62, LA-67, and LA-63 (all manufactured by ADEKA CORPORATION); and SANOL (registered trademark) LS-765, LS-292, LS-2626, LS-1114, and LS-744 (all manufactured by Sankyo Co., Ltd.).
本硬化性樹脂組成物における光安定化剤の含有量は、前記硬化性樹脂組成物の全量100重量%に対して、例えば、0.1~5.0重量%であり、0.3~4.0重量%であることが好ましく、0.5~3.0重量%であることがより好ましい。 The content of the light stabilizer in the curable resin composition is, for example, 0.1 to 5.0% by weight, preferably 0.3 to 4.0% by weight, and more preferably 0.5 to 3.0% by weight, based on 100% by weight of the total amount of the curable resin composition.
<紫外線吸収剤>
本硬化性樹脂組成物は、紫外線吸収剤を含んでもよい。組成物が紫外線吸収剤を含む場合、得られる硬化物の表面耐候性を高めることができる。紫外線吸収剤としては、特に限定されないが、例えば、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、サリシレート系、置換トリル系及び金属キレート系化合物等が挙げられるが、特にベンゾトリアゾール系化合物が好ましい。
<Ultraviolet absorbing agent>
The curable resin composition may contain an ultraviolet absorber. When the composition contains an ultraviolet absorber, the surface weather resistance of the cured product obtained can be improved. The ultraviolet absorber is not particularly limited, but may be, for example, a benzophenone-based, benzotriazole-based, salicylate-based, substituted tolyl-based, or metal chelate-based compound, and is particularly preferably a benzotriazole-based compound.
本発明の一実施形態において、フェノール系、または、ヒンダードフェノール系酸化防止剤と、ヒンダードアミン系光安定化剤と、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤を混合して使用することが特に好ましい。 In one embodiment of the present invention, it is particularly preferred to use a mixture of a phenol-based or hindered phenol-based antioxidant, a hindered amine-based light stabilizer, and a benzotriazole-based UV absorber.
本硬化性樹脂組成物における紫外線吸収剤の含有量は、前記硬化性樹脂組成物の全量100重量%に対して、例えば、0.1~5.0重量%であり、0.3~4.0重量%であることが好ましく、0.5~3.0重量%であることがより好ましい。 The content of the ultraviolet absorber in the curable resin composition is, for example, 0.1 to 5.0% by weight, preferably 0.3 to 4.0% by weight, and more preferably 0.5 to 3.0% by weight, based on 100% by weight of the total amount of the curable resin composition.
<シランカップリング剤>
本硬化性樹脂組成物は、シランカップリング剤を含んでもよい。組成物がシランカップリング剤を含む場合、接着性を向上させることができる。シランカップリング剤としては、特に限定されないが、例えば、γ-イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、γ-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、γ-イソシアネートプロピルメチルジエトキシシラン、γ-イソシアネートプロピルメチルジメトキシシラン、(イソシアネートメチル)トリメトキシシラン、(イソシアネートメチル)ジメトキシメチルシラン、(イソシアネートメチル)トリエトキシシラン、(イソシアネートメチル)ジエトキシメチルシラン等のイソシアネート基含有シラン類;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、γ-アミノプロピルトリイソプロポキシシラン、γ-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ-アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリイソプロポキシシラン、γ-(6-アミノヘキシル)アミノプロピルトリメトキシシラン、3-(N-エチルアミノ)-2-メチルプロピルトリメトキシシラン、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シラン、N-フェニル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-ベンジル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-ビニルベンジル-γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-シクロヘキシルアミノメチルトリエトキシシラン、N-シクロヘキシルアミノメチルジエトキシメチルシラン、N-フェニルアミノメチルトリメトキシシラン、(2-アミノエチル)アミノメチルトリメトキシシラン、N,NT-ビス[3-(トリメキシシリル)プロピル]エチレンジアミン等のアミノ基含有シラン類;N-(1,3-ジメチルブチリデン)-3-(トリエトキシシリル)-1-プロパンアミン等のケチミン型シラン類;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-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ-メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、メルカプトメチルトリメトキシシラン、メルカプトメチルトリエトキシシラン等のメルカプト基含有シラン類;γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、β-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、β-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン等のエポキシ基含有シラン類;β-カルボキシエチルトリエトキシシラン、β-カルボキシエチルフェニルビス(2-メトキシエトキシ)シラン、N-β-(カルボキシメチル)アミノエチル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン等のカルボキシシラン類;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ-メタクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ-アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、メタクリロイルオキシメチルトリメトキシシラン等のビニル型不飽和基含有シラン類;γ-クロロプロピルトリメトキシシラン等のハロゲン含有シラン類;トリス(3-トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート等のイソシアヌレートシラン類等が挙げられる。また、これらを変性した誘導体である、アミノ変性シリルポリマー、シリル化アミノポリマー、不飽和アミノシラン錯体、フェニルアミノ長鎖アルキルシラン、アミノシリル化シリコーン、シリル化ポリエステル等もシランカップリング剤として用いることができる。
<Silane coupling agent>
The curable resin composition may contain a silane coupling agent. When the composition contains a silane coupling agent, the adhesiveness can be improved. The silane coupling agent is not particularly limited, but examples thereof include isocyanate group-containing silanes such as γ-isocyanate propyl trimethoxysilane, γ-isocyanate propyl triethoxysilane, γ-isocyanate propyl methyl diethoxysilane, γ-isocyanate propyl methyl dimethoxysilane, (isocyanate methyl) trimethoxysilane, (isocyanate methyl) dimethoxymethylsilane, (isocyanate methyl) triethoxysilane, and (isocyanate methyl) diethoxymethylsilane; γ-aminopropyl trimethoxysilane, γ-aminopropyl triethoxysilane, γ-aminopropyl triisopropoxysilane, γ-aminopropyl methyl dimethoxysilane, γ-aminopropyl methyl diethoxysilane, γ-(2-aminoethyl) aminopropyl trimethoxysilane, and γ-(2-aminoethyl) aminopropyl methyl Dimethoxysilane, γ-(2-aminoethyl)aminopropyltriethoxysilane, γ-(2-aminoethyl)aminopropylmethyldiethoxysilane, γ-(2-aminoethyl)aminopropyltriisopropoxysilane, γ-(6-aminohexyl)aminopropyltrimethoxysilane, 3-(N-ethylamino)-2-methylpropyltrimethoxysilane, γ-ureidopropyltrimethoxysilane, γ-ureidopropyltriethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-benzyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-vinylbenzyl-γ-aminopropyltriethoxysilane, N-cyclohexylaminomethyltriethoxysilane, N-cyclohexylaminomethyldiethoxymethylsilane, N-phenylaminomethyltrimethoxysilane, (2-aminoethyl)aminomethyltrimethoxysilane, N,N T -bis[3-(trimethoxysilyl)propyl]ethylenediamine and other amino group-containing silanes; N-(1,3-dimethylbutylidene)-3-(triethoxysilyl)-1-propanamine and other ketimine type silanes; γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltriethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldiethoxysilane, mercaptomethyltrimethoxysilane, mercaptomethyltriethoxysilane and other mercapto group-containing silanes; γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, β-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, β-(3,4- Examples of the silane coupling agent include epoxy group-containing silanes such as epoxycyclohexyl)ethyltriethoxysilane; carboxy silanes such as β-carboxyethyltriethoxysilane, β-carboxyethylphenylbis(2-methoxyethoxy)silane, and N-β-(carboxymethyl)aminoethyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane; vinyl type unsaturated group-containing silanes such as vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, γ-methacryloyloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-acryloyloxypropyltriethoxysilane, and methacryloyloxymethyltrimethoxysilane; halogen-containing silanes such as γ-chloropropyltrimethoxysilane; and isocyanurate silanes such as tris(3-trimethoxysilylpropyl)isocyanurate. In addition, derivatives obtained by modifying these, such as amino-modified silyl polymers, silylated amino polymers, unsaturated aminosilane complexes, phenylamino long-chain alkylsilanes, aminosilylated silicones, and silylated polyesters, can also be used as silane coupling agents.
本硬化性樹脂組成物におけるシランカップリング剤の含有量は、前記硬化性樹脂組成物の全量100重量%に対して、例えば、0.1~5.0重量%であり、0.3~4.0重量%であることが好ましく、0.5~3.0重量%であることがより好ましい。 The content of the silane coupling agent in the curable resin composition is, for example, 0.1 to 5.0% by weight, preferably 0.3 to 4.0% by weight, and more preferably 0.5 to 3.0% by weight, based on 100% by weight of the total amount of the curable resin composition.
本硬化性樹脂組成物は、上記各成分、およびその他の成分、等に由来する水分を含む場合がある。硬化性樹脂組成物が水分を含む場合、硬化性樹脂組成物の貯蔵安定性が損なわれる虞がある。したがって、本硬化性樹脂組成物における水分の含有量は、前記硬化性組成物の全量100重量%に対して、例えば、0.3重量%以下であり、0.2重量%以下であることが好ましく、0.1重量%以下であることがより好ましい。下限は特に限定されず、0重量%であってもよい。 The present curable resin composition may contain moisture derived from each of the above components and other components. When the curable resin composition contains moisture, the storage stability of the curable resin composition may be impaired. Therefore, the moisture content in the present curable resin composition is, for example, 0.3% by weight or less, preferably 0.2% by weight or less, and more preferably 0.1% by weight or less, relative to 100% by weight of the total amount of the curable composition. The lower limit is not particularly limited, and may be 0% by weight.
(その他)
本硬化性樹脂組成物は、1成分型であってもよいし、多液型であってもよい。1成分型の硬化性樹脂組成物とは、すべての配合成分を予め配合した後、密封保存したものである。1成分型の硬化性樹脂組成物は、使用後に空気中の湿気により硬化することにより硬化物を提供することができる。一方、多液型硬化性樹脂組成物は、樹脂成分を含む第1液と、硬化触媒を含む第2液と、を別途製造、および貯蔵し、使用の直前に、上記の第1液と、第2液と、を混合することにより硬化物を提供することができる。
(others)
The curable resin composition may be of one-component type or of multi-liquid type. A one-component curable resin composition is a composition in which all the components are mixed in advance and then sealed and stored. The one-component curable resin composition can provide a cured product by curing with moisture in the air after use. On the other hand, the multi-liquid curable resin composition can provide a cured product by separately producing and storing a first liquid containing a resin component and a second liquid containing a curing catalyst, and mixing the first liquid and the second liquid just before use.
本発明の一実施形態において、本硬化性樹脂組成物は、多液型硬化性樹脂組成物であることが好ましい。 In one embodiment of the present invention, the curable resin composition is preferably a multi-component curable resin composition.
本実施形態において、多液型硬化性樹脂組成物は、本硬化性樹脂組成物中の本ポリシロキサンおよび樹脂成分(例えば、(メタ)アクリルポリオール)を第1液として含むことが好ましく、本ポリシロキサンおよび樹脂成分を第1液として含み、かつ、ポリイソシアネート化合物および金属触媒を第2液として含むことがより好ましい。なお、第1液は、多液型硬化性樹脂組成物の主剤であるともいえ、また、第2液は多液型硬化性樹脂組成物の硬化剤であるともいえる。 In this embodiment, the multi-component curable resin composition preferably contains the polysiloxane and resin component (e.g., (meth)acrylic polyol) in the curable resin composition as a first liquid, and more preferably contains the polysiloxane and resin component as a first liquid, and a polyisocyanate compound and a metal catalyst as a second liquid. The first liquid can be said to be the main component of the multi-component curable resin composition, and the second liquid can be said to be the curing agent of the multi-component curable resin composition.
(硬化性樹脂組成物の製造方法)
上述した各成分(本ポリシロキサンと、必要に応じて、樹脂成分、ポリイソシアネート化合物、金属触媒、およびその他の成分等)を公知の方法によって混合することにより、本硬化性樹脂組成物を製造することができる。混合方法としては、特に限定されないが、例えば、プロペラ型/櫂型などの攪拌羽根の付いた混合槽、プラネタリーミキサー、ニーダー、ホーバルトミキサー、ハイスピードミキサー、ラインミキサー、ロールミル、サンドミル、アトライター、2軸ミキサーなどの混合機を用いる方法が挙げられる。
(Method for producing curable resin composition)
The present curable resin composition can be produced by mixing the above-mentioned components (the present polysiloxane and, if necessary, the resin component, the polyisocyanate compound, the metal catalyst, and other components, etc.) by a known method. The mixing method is not particularly limited, but examples thereof include a method using a mixer such as a mixing tank equipped with a propeller-type/paddle-type stirring blade, a planetary mixer, a kneader, a Hobart mixer, a high-speed mixer, a line mixer, a roll mill, a sand mill, an attritor, or a two-shaft mixer.
また、多液型硬化性樹脂組成物とする場合、下記の方法で得られた、第1液および第2液をさらに混合することで、本硬化性樹脂組成物が得られる。この場合の第1液および第2液を混合する方法としては、例えば、各成分を配合してハンドミキサーやスタティックミキサーで混合する方法、プラネタリーミキサーやディスパー、ロール、ニーダーなどを用いて、常温または加熱下で混練する方法、適した溶剤を少量使用して成分を溶解させ、混合する方法等が挙げられる。 In addition, when a multi-component curable resin composition is to be prepared, the first and second liquids obtained by the method described below are further mixed to obtain the present curable resin composition. In this case, examples of the method for mixing the first and second liquids include a method of blending each component and mixing them with a hand mixer or a static mixer, a method of kneading at room temperature or under heat using a planetary mixer, a disperser, a roll, a kneader, or the like, and a method of dissolving the components using a small amount of a suitable solvent and mixing them.
本硬化性樹脂組成物の製造方法において、上述した各成分を同時に混合してもよく、各成分ごとに投入、混合、および、均一化を順次繰り返しながら混合してもよい。より均一に混合した組成物を得られることから、各成分ごとに投入、混合、および均一化を順次繰り返しながら混合することが好ましい。 In the method for producing the curable resin composition, the above-mentioned components may be mixed simultaneously, or each component may be mixed by repeating the steps of adding, mixing, and homogenizing in sequence. Since a more uniformly mixed composition can be obtained, it is preferable to mix each component by repeating the steps of adding, mixing, and homogenizing in sequence.
(多液型硬化性樹脂組成物)
本発明の一実施形態において、本ポリシロキサンを第1液として含む、多液型硬化性樹脂組成物用を提供する(以下、本多液型硬化性樹脂組成物と称する)。本ポリシロキサンを第1液として含む多液型硬化性樹脂組成物を使用することにより、耐候性に優れる硬化物が得られる。
(Multi-component curable resin composition)
In one embodiment of the present invention, a multi-part curable resin composition containing the present polysiloxane as a first liquid is provided (hereinafter, referred to as the present multi-part curable resin composition). By using the multi-part curable resin composition containing the present polysiloxane as a first liquid, a cured product having excellent weather resistance can be obtained.
(第1液)
本多液型硬化性樹脂組成物の第1液は、本ポリシロキサンと、好ましくは、樹脂成分と、を含む。本ポリシロキサンおよび樹脂成分については、それぞれ、上記〔3.ポリシロキサン〕および(樹脂成分)の項で記載したものが援用される。
(1st liquid)
The first liquid of the multi-part curable resin composition contains the polysiloxane and preferably a resin component. The polysiloxane and the resin component are as described above in the sections [3. Polysiloxane] and [Resin Component], respectively.
(第2液)
本多液型硬化性樹脂組成物の第2液は、ポリイソシアネート化合物および金属触媒を含むことが好ましい。ポリイソシアネート化合物および金属触媒については、それぞれ、上記(ポリイソシアネート化合物)および(金属触媒)の項で記載したものが援用される。第2液は、多液型の硬化性樹脂組成物において、硬化剤として機能する。
(Second liquid)
The second liquid of the multi-liquid curable resin composition preferably contains a polyisocyanate compound and a metal catalyst. The polyisocyanate compound and the metal catalyst are as described above in the (polyisocyanate compound) and (metal catalyst) sections. The second liquid functions as a curing agent in the multi-liquid curable resin composition.
本発明の一実施形態において、第2液は、ポリイソシアネート化合物および金属触媒に加えて、他の成分を含んでいてもよい。そのような成分としては、特に限定されず、例えば、溶剤、レベリング剤、脱水剤、安定剤、水酸基を有さない有機樹脂等が挙げられる。 In one embodiment of the present invention, the second liquid may contain other components in addition to the polyisocyanate compound and the metal catalyst. Such components are not particularly limited, and examples thereof include solvents, leveling agents, dehydrating agents, stabilizers, organic resins that do not have hydroxyl groups, etc.
上述の通り、本多液型硬化性樹脂組成物は、本ポリシロキサンを含む第1液と、硬化剤を含む第2液と、を別途製造、および貯蔵し、使用の直前に、上記の第1液と、第2液と、を混合することにより硬化物を提供することができる。 As described above, the multi-component curable resin composition can be prepared by separately producing and storing a first component containing the polysiloxane and a second component containing the curing agent, and then mixing the first and second components just before use to provide a cured product.
本多液型硬化性樹脂組成物における、第1液と第2液との配合比は、用途等に応じて適宜調節できる。本多液型硬化性樹脂組成物における、第1液と第2液との配合比は、例えば、20:1~1:1であり、15:1~2:1であることが好ましく、10:1~3:1であることがより好ましい。第1液と第2液との配合比が10:1~2:1であれば、混合しやすく性能ムラを生じにくい多液型硬化性樹脂組成物を提供できる。 The blending ratio of the first liquid to the second liquid in this multi-component curable resin composition can be adjusted as appropriate depending on the application. The blending ratio of the first liquid to the second liquid in this multi-component curable resin composition is, for example, 20:1 to 1:1, preferably 15:1 to 2:1, and more preferably 10:1 to 3:1. If the blending ratio of the first liquid to the second liquid is 10:1 to 2:1, a multi-component curable resin composition that is easy to mix and unlikely to cause uneven performance can be provided.
本多液型硬化性樹脂組成物は、例えば、第1液と、第2液と、の混合時に、着色剤等をさらに添加することができる。このことにより、例えば、限られた硬化性樹脂組成物の種類から、サイディングボードの色に合わせて豊富な色揃えのシーリング材を提供することができる等の利点を有する。それゆえ、多液型の硬化性樹脂組成物は、多色化に対する市場からの要望に容易に応えることができ、低層建物用途などに好適である。着色剤は、例えば、顔料、可塑剤、必要に応じて充填材を混合し、ペースト化したものが、作業性が高く好ましい。 The multi-component curable resin composition can further contain a colorant, for example, when the first and second components are mixed. This has the advantage that, for example, a wide range of colors can be provided to match the color of the siding board from a limited number of types of curable resin composition. Therefore, the multi-component curable resin composition can easily meet the market demand for multiple colors, and is suitable for low-rise building applications. The colorant is preferably a paste made by mixing, for example, a pigment, a plasticizer, and, if necessary, a filler, which is easy to work with.
また、多液型の硬化性樹脂組成物は、多液成分の混合時に遅延剤を添加することができる。これにより、硬化速度を作業現場にて微調整することができる。 In addition, a retarder can be added to a multi-liquid curable resin composition when mixing the multi-liquid components. This allows the curing speed to be fine-tuned at the work site.
〔5.硬化物〕
本発明の一実施形態において、本硬化性樹脂組成物、または本多液型硬化性樹脂組成物を硬化してなる、硬化物(以下、「本硬化物」を称する。)を提供する。以下、「本硬化性樹脂組成物」および「本多液型硬化性樹脂組成物」を、まとめて、「本硬化性樹脂組成物等」と称することもある。
[5. Cured product]
In one embodiment of the present invention, a cured product (hereinafter referred to as "cured product") obtained by curing the present curable resin composition or the present multi-component curable resin composition is provided. Hereinafter, the "present curable resin composition" and the "present multi-component curable resin composition" may be collectively referred to as the "present curable resin composition, etc."
本硬化物は、本硬化性樹脂組成物等を硬化して形成されたものである。好適には、本硬化物は、本ポリシロキサンおよび樹脂成分を含む第1液(主剤)と、ポリイソシアネート化合物および金属触媒を含む第2液(硬化剤)と、を混合し、得られた硬化性樹脂組成物を加熱して硬化させることによって形成されたものである。なお、本硬化性樹脂組成物が、溶剤等の揮発成分を含む場合、当該揮発成分は、硬化時の加熱によって揮発する。したがって、本硬化物は、本硬化性樹脂組成物に含まれる揮発成分を実質的に含まない。 The present cured product is formed by curing the present curable resin composition. Preferably, the present cured product is formed by mixing a first liquid (base) containing the present polysiloxane and a resin component with a second liquid (curing agent) containing a polyisocyanate compound and a metal catalyst, and heating and curing the resulting curable resin composition. Note that if the present curable resin composition contains a volatile component such as a solvent, the volatile component volatilizes due to heating during curing. Therefore, the present cured product does not substantially contain the volatile component contained in the present curable resin composition.
本硬化性樹脂組成物等を硬化させる時の加熱温度は特に限定されることなく、通常、50~200℃であるが、60~120℃が好ましく、70~110℃がより好ましく、80~100℃がさらに好ましい。本硬化物は、60~120℃といった比較的低温で形成させても、優れた耐傷性を有することができる。 The heating temperature when curing the present curable resin composition is not particularly limited, and is usually 50 to 200°C, but 60 to 120°C is preferable, 70 to 110°C is more preferable, and 80 to 100°C is even more preferable. The present cured product can have excellent scratch resistance even when formed at a relatively low temperature of 60 to 120°C.
本硬化性樹脂組成物等を硬化させる時の加熱時間は特に限定されないが、コストおよび硬化反応の進行度を両立する観点から、10~120分が好ましく、15~100分がより好ましく、30~60分がさらに好ましい。 The heating time for curing the present curable resin composition is not particularly limited, but from the viewpoint of achieving both cost and the progress of the curing reaction, 10 to 120 minutes is preferable, 15 to 100 minutes is more preferable, and 30 to 60 minutes is even more preferable.
本硬化物の厚みとしては、特に限定されないが、1~100μmであることが好ましい。本硬化物の厚みが1μm以上であると、硬化塗膜(本硬化物)の耐傷性や耐水性が良好なものとなる。本硬化物の厚みが100μm以下であると、硬化収縮によるクラックを生じにくい。より好ましくは5~50μmであり、さらに好ましくは10~40μmである。 The thickness of the cured product is not particularly limited, but is preferably 1 to 100 μm. If the thickness of the cured product is 1 μm or more, the scratch resistance and water resistance of the cured coating film (cured product) will be good. If the thickness of the cured product is 100 μm or less, cracks due to cure shrinkage are unlikely to occur. It is more preferably 5 to 50 μm, and even more preferably 10 to 40 μm.
(用途)
本硬化性樹脂組成物等および本硬化物は、種々の用途に用いることができる。例えば、透明材料、光学材料、光学レンズ、光学フィルム、光学シート、光学部品用接着剤、光導波路結合用光学接着剤、光導波路周辺部材固定用接着剤、DVD貼り合せ用接着剤、粘着剤、ダイシングテープ、電子材料、絶縁材料(プリント基板、電線被覆等を含む)、高電圧絶縁材料、層間絶縁膜、絶縁用パッキング、絶縁被覆材、接着剤、高耐熱性接着剤、高放熱性接着剤、光学接着剤、LED素子の接着剤、各種基板の接着剤、ヒートシンクの接着剤、塗料、インク、着色インク、コーティング材料(ハードコート、シート、フィルム、光ディスク用コート、光ファイバ用コート等を含む)、成形材料(シート、フィルム、FRP等を含む)、シーリング材料、ポッティング材料、封止材料、発光ダイオード用封止材料、発光ダイオード用のリフレクター・反射板、光半導体封止材料、液晶シール剤、表示デバイス用シール剤、電気材料用封止材料、太陽電池の封止材料、高耐熱シール材、レジスト材料、液状レジスト材料、着色レジスト、ドライフィルムレジスト材料、ソルダーレジスト材料、カラーフィルター用材料、光造形、電子ペーパー用材料、ホログラム用材料、太陽電池用材料、燃料電池用材料、表示材料、記録材料、防振材料、防水材料、防湿材料、熱収縮ゴムチューブ、オーリング、複写機用感光ドラム、電池用固体電解質、ガス分離膜に応用できる。また、コンクリート保護材、ライニング、土壌注入剤、蓄冷熱材、滅菌処理装置用シール材、コンタクトレンズ、酸素富化膜の他、他樹脂等への添加剤等が挙げられる。
(Application)
The present curable resin composition and the present cured product can be used for various applications. For example, transparent materials, optical materials, optical lenses, optical films, optical sheets, adhesives for optical components, optical adhesives for optical waveguide coupling, adhesives for fixing peripheral members of optical waveguides, adhesives for DVD lamination, pressure sensitive adhesives, dicing tapes, electronic materials, insulating materials (including printed circuit boards, electric wire coatings, etc.), high voltage insulating materials, interlayer insulating films, insulating packings, insulating coating materials, adhesives, highly heat resistant adhesives, highly heat dissipating adhesives, optical adhesives, adhesives for LED elements, adhesives for various substrates, adhesives for heat sinks, paints, inks, colored inks, coating materials (including hard coats, sheets, films, coats for optical disks, coats for optical fibers, etc.), molding materials (sheets, films, FRP It can be applied to sealing materials, potting materials, sealing materials, sealing materials for light-emitting diodes, reflectors and reflectors for light-emitting diodes, optical semiconductor sealing materials, liquid crystal sealing agents, sealing agents for display devices, sealing materials for electrical materials, sealing materials for solar cells, high heat-resistant sealing materials, resist materials, liquid resist materials, colored resists, dry film resist materials, solder resist materials, materials for color filters, photolithography, materials for electronic paper, materials for holograms, materials for solar cells, materials for fuel cells, display materials, recording materials, vibration-proof materials, waterproof materials, moisture-proof materials, heat-shrinkable rubber tubes, O-rings, photosensitive drums for copiers, solid electrolytes for batteries, and gas separation membranes. In addition, it can be applied to concrete protection materials, linings, soil injection agents, cold and heat storage materials, sealing materials for sterilization treatment equipment, contact lenses, oxygen-enriched membranes, and additives to other resins, etc.
また、本硬化性樹脂組成物の第1液と第2液とを混合し、得られた混合物を基材に塗布し、熱源を用いて当該混合物を硬化させ、硬化塗膜を形成することにより、本硬化物を含む積層体を得ることができる。当該積層体は、パソコン、スマートフォン、タブレット等の前面板、自動車等の窓ガラス、自動車等のランプの保護具材、フィルム等に好適に使用できる。 In addition, a laminate containing the present cured product can be obtained by mixing the first and second liquids of the present curable resin composition, applying the resulting mixture to a substrate, and curing the mixture using a heat source to form a cured coating film. The laminate can be suitably used for front panels of personal computers, smartphones, tablets, etc., window glass of automobiles, lamp protection materials for automobiles, films, etc.
前記基材は特に限定されず、例えば、金属(例えば、アルミニウム、SUS、銅、鉄等)、セラミックス、ガラス、セメント、窯業系基材、石材、プラスチック(例えば、ポリカーボネート(PC)、アクリル、ABS、PC-ABSアロイ、ポリエチレンテレフタレート(PET)等)、木材、紙、繊維等であってよい。前記基材はフィルムやシートであってもよい。本硬化性樹脂組成物は、自動車、建築物、家電用品、産業機器等の塗装に好適に使用することができる。本硬化性樹脂組成物は加熱により硬化するものであるため、特に、複雑な形状を有する基材の表面に塗膜を形成する場合に好適である。また、本硬化性樹脂組成物は、上述した通り、60~120℃といった比較的低温で硬化させても優れた耐傷性を達成できる。そのため、基材が有機基材であっても、硬化時の加熱による基材へのダメージを抑制できるので、有機基材に対しても好適に使用できる利点がある。 The substrate is not particularly limited, and may be, for example, metal (e.g., aluminum, SUS, copper, iron, etc.), ceramics, glass, cement, ceramic substrate, stone, plastic (e.g., polycarbonate (PC), acrylic, ABS, PC-ABS alloy, polyethylene terephthalate (PET), etc.), wood, paper, fiber, etc. The substrate may be a film or sheet. The present curable resin composition can be suitably used for painting automobiles, buildings, home appliances, industrial equipment, etc. Since the present curable resin composition is cured by heating, it is particularly suitable for forming a coating film on the surface of a substrate having a complex shape. In addition, as described above, the present curable resin composition can achieve excellent scratch resistance even when cured at a relatively low temperature of 60 to 120 ° C. Therefore, even if the substrate is an organic substrate, damage to the substrate due to heating during curing can be suppressed, so that it has the advantage of being suitable for use with organic substrates.
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope of the claims. The technical scope of the present invention also includes embodiments obtained by appropriately combining the technical means disclosed in different embodiments.
すなわち、本発明の一態様は、以下を含む。
<1>(1)グリシジルオキシ基および/またはエポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物を含有するアルコキシシラン成分(I)を、水および中性塩の存在下にて、加水分解・脱水縮合して、ポリシロキサンマクロマーを含む溶液を得る、1段目の重合工程と、
(2)前記ポリシロキサンマクロマーを含む溶液と、グリシジルオキシ基および/またはエポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物を、アルコキシシラン成分(I)とは異なる組成で含有するアルコキシシラン成分(II)と、を混合して、前記ポリシロキサンマクロマーと、前記アルコキシシラン成分(II)と、を加水分解・脱水縮合して、ポリシロキサンを含む溶液を得る、2段目の重合工程と、
を含むポリシロキサンの製造方法。
<2>前記アルコキシシラン成分(I)、および前記アルコキシシラン成分(II)の総重量100重量部に対する、3-グリシジルオキシプロピルトリアルコキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリアルコキシシラン、メチルトリアルコキシシラン、およびフェニルトリアルコキシシランの合計量が90重量部以上である、<1>に記載のポリシロキサンの製造方法。
<3>前記ポリシロキサンマクロマーを含む溶液に含まれる、前記アルコキシシラン成分(I)に由来するアルコキシラン化合物、および前記アルコキシシラン成分(I)に由来する構成単位の合計量100モル%に対する、T1と、T2の合計量が25~60モル%であり、かつ、
T0の量が、1モル%未満である、<1>または<2>に記載のポリシロキサンの製造方法。
That is, one aspect of the present invention includes the following.
<1> (1) a first polymerization step in which an alkoxysilane component (I) containing an alkoxysilane compound having a glycidyloxy group and/or an epoxycyclohexyl group is hydrolyzed and dehydrated and condensed in the presence of water and a neutral salt to obtain a solution containing a polysiloxane macromer;
(2) a second polymerization step of mixing the solution containing the polysiloxane macromer with an alkoxysilane component (II) containing an alkoxysilane compound having a glycidyloxy group and/or an epoxycyclohexyl group in a composition different from that of the alkoxysilane component (I), and subjecting the polysiloxane macromer and the alkoxysilane component (II) to hydrolysis and dehydration condensation to obtain a solution containing polysiloxane;
A method for producing a polysiloxane comprising the steps of:
<2> The method for producing a polysiloxane according to <1>, wherein the total amount of 3-glycidyloxypropyltrialkoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrialkoxysilane, methyltrialkoxysilane, and phenyltrialkoxysilane is 90 parts by weight or more relative to 100 parts by weight of the total weight of the alkoxysilane component (I) and the alkoxysilane component (II).
<3> the total amount of T1 and T2 is 25 to 60 mol% relative to the total amount of the alkoxysilane compound derived from the alkoxysilane component (I) and the structural unit derived from the alkoxysilane component (I) contained in the solution containing the polysiloxane macromer (100 mol%), and
The method for producing a polysiloxane according to <1> or <2>, wherein the amount of T0 is less than 1 mol%.
(ここで、前記T1、または前記T2とは、それぞれ、前記ポリシロキサンマクロマーの全構成単位中の、モノオルガノトリアルコキシシランに由来し、かつ、シロキサン結合を1個または2個形成している構成単位であり、前記T0は、前記ポリシロキサンマクロマーを含む溶液に含まれる、シロキサン結合を形成していないモノオルガノトリアルコキシシランである。)
<4>さらに、(3)前記ポリシロキサンを含む溶液を加熱して、脱アルコールしたポリシロキサンを含む溶液を得る、脱アルコール工程を含む、<1>~<3>のいずれか一つに記載のポリシロキサンの製造方法。
<5>さらに、(4)前記ポリシロキサンを含む溶液を加温する、熟成工程を含む、<1>~<4>のいずれか1つに記載のポリシロキサンの製造方法。
<6>前記ポリシロキサンのエポキシ当量が150~400である、<1>~<5>のいずれか一つに記載のポリシロキサンの製造方法。
<7>前記ポリシロキサンは、グリシジルオキシ基を有する構成単位、およびエポキシシクロヘキシル基を有する構成単位を含む、<1>~<6>のいずれか一つに記載のポリシロキサンの製造方法。
<8>前記ブロック構造として、グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物を構成単位として含むブロック構造と、エポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物を構成単位として含むブロック構造と、を有する請求項8に記載のポリシロキサン。
<9>グリシジルオキシ基および/またはエポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物を構成単位とするブロック構造を2つ以上有するポリシロキサンであって、
前記ブロック構造の構成単位の組成が、それぞれ異なるポリシロキサン。
<10><8>または<9>に記載のポリシロキサンを含む、硬化性樹脂組成物。
<11><8>または<9>に記載のポリシロキサンを含む、多液型硬化性樹脂組成物。
<12><10>に記載の硬化性樹脂組成物、または<11>に記載の多液型硬化性樹脂組成物を硬化してなる、硬化物。
(Here, T1 and T2 are each a constituent unit derived from a monoorganotrialkoxysilane and forming one or two siloxane bonds among all the constituent units of the polysiloxane macromer, and T0 is a monoorganotrialkoxysilane that does not form a siloxane bond and is contained in the solution containing the polysiloxane macromer.)
<4> The method for producing a polysiloxane according to any one of <1> to <3>, further comprising: (3) a dealcoholization step of heating the solution containing the polysiloxane to obtain a solution containing the dealcoholized polysiloxane.
<5> The method for producing a polysiloxane according to any one of <1> to <4>, further comprising: (4) an aging step of heating the solution containing the polysiloxane.
<6> The method for producing a polysiloxane according to any one of <1> to <5>, wherein the polysiloxane has an epoxy equivalent of 150 to 400.
<7> The method for producing a polysiloxane according to any one of <1> to <6>, wherein the polysiloxane contains a structural unit having a glycidyloxy group and a structural unit having an epoxycyclohexyl group.
<8> The polysiloxane according to claim 8, wherein the block structures include a block structure containing an alkoxysilane compound having a glycidyloxy group as a constituent unit, and a block structure containing an alkoxysilane compound having an epoxycyclohexyl group as a constituent unit.
<9> A polysiloxane having two or more block structures each having an alkoxysilane compound having a glycidyloxy group and/or an epoxycyclohexyl group as a constituent unit,
The composition of the constituent units of the block structure is different from one another in the polysiloxane.
<10> A curable resin composition comprising the polysiloxane according to <8> or <9>.
<11> A multi-component curable resin composition comprising the polysiloxane according to <8> or <9>.
<12> A cured product obtained by curing the curable resin composition according to <10> or the multi-component curable resin composition according to <11>.
以下、本発明を実施例に基づいてより詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定
されるものではない。
The present invention will be described in more detail below based on examples, but the present invention is not limited to these examples.
〔材料〕
実施例および比較例において、以下の材料を使用した。
〔material〕
The following materials were used in the examples and comparative examples.
<ポリシロキサン>
(アルコキシシラン化合物)
2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン(略称「EC」):(信越化学株式会社製の「KBM-303」、分子量246.3)
3-グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン(略称「Ge」):(ダウ・東レ株式会社製の「OFS-6040」、分子量236.3)
メチルトリメトキシシラン(略称「Me」):(ダウ・東レ株式会社製の「OFS-6070」:、分子量136.2)
(中性塩)
塩化マグネシウム・6水和物(略称「MgCl2」)(東京化成株式会社製、分子量203.3)
(水)
純水
(有機溶剤)
プロピレングリコールメチルエーテルアセテート(略称「PMA」):(東京化成株式会社製、分子量132.2)
エタノール:(富士フィルム和光純薬株式会社製、分子量46.07)
(その他の重合触媒)
リン酸:(東京化成工業株式会社製、分子量97.99)
水酸化カリウム:(富士フィルム和光純薬株式会社製、分子量56.11)
<樹脂成分>
((メタ)アクリル系単量体)
メチルメタクリレート(略称「MMA」):三菱ガス化学株式会社製
ブチルアクリレート(略称「BA」):株式会社日本触媒製
(水酸基を有する単量体)
2-ヒドロキシプロピルメタクリレート(略称「HPMA」):株式会社日本触媒製
(その他の単量体)
スチレン(略称「St」):三菱ケミカル株式会社製
(重合触媒)
2,2′-アゾビス(2-メチルブチロニトリル):(和光純薬工業株式会社製「V59」、分子量192.3)
(連鎖移動剤)
n-ドデシルメルカプタン:(略称「nDM」、分子量202):和光純薬工業株式会社製
t-ドデシルメルカプタン:(略称「tDM」、分子量202):和光純薬工業株式会社製
チオグリコール酸-2-エチルヘキシル:(略称「M-8」、分子量204):和光純薬工業株式会社製
n-オクチルメルカプタン:(略称「M-14」、分子量146):和光純薬工業株式会社製
<ポリイソシアネート化合物>
ヘキサメチレンジイソシアネートの平均3量体(イソシアヌレート変性体(略称「N3300」):コベストロジャパン株式会社製の「スミジュールN3300」)
<金属触媒>
アルミニウム(トリスエチルアセトアセテート)(略称「ALCH」)(川研ファインケミカル株式会社製、分子量414.4)
<その他の成分>
(安定化剤)
アセチルアセトン(略称「AcAc」):(東京化成株式会社製、分子量100.1)
〔測定および評価方法〕
実施例および比較例における測定および評価を、以下の方法で行った。
<Polysiloxane>
(Alkoxysilane Compound)
2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane (abbreviation "EC"): ("KBM-303" manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., molecular weight 246.3)
3-Glycidyloxypropyltrimethoxysilane (abbreviated as "Ge"): ("OFS-6040" manufactured by Dow Toray Co., Ltd., molecular weight 236.3)
Methyltrimethoxysilane (abbreviation "Me"): ("OFS-6070" manufactured by Dow Toray Co., Ltd.: molecular weight 136.2)
(Neutral salt)
Magnesium chloride hexahydrate (abbreviated as "MgCl 2 ") (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., molecular weight 203.3)
(water)
Pure water (organic solvent)
Propylene glycol methyl ether acetate (abbreviated as "PMA"): (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., molecular weight 132.2)
Ethanol: (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., molecular weight 46.07)
(Other Polymerization Catalysts)
Phosphoric acid: (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., molecular weight 97.99)
Potassium hydroxide: (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., molecular weight 56.11)
<Resin Component>
((Meth)acrylic monomer)
Methyl methacrylate (abbreviated as "MMA"): manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd. Butyl acrylate (abbreviated as "BA"): manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd. (monomer having a hydroxyl group)
2-Hydroxypropyl methacrylate (abbreviated as "HPMA"): manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd. (other monomers)
Styrene (abbreviation "St"): manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation (polymerization catalyst)
2,2'-Azobis(2-methylbutyronitrile): ("V59" manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., molecular weight 192.3)
(Chain Transfer Agent)
n-Dodecyl mercaptan: (abbreviation "nDM", molecular weight 202): manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. t-Dodecyl mercaptan: (abbreviation "tDM", molecular weight 202): manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. 2-Ethylhexyl thioglycolate: (abbreviation "M-8", molecular weight 204): manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. n-Octyl mercaptan: (abbreviation "M-14", molecular weight 146): manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. <Polyisocyanate compounds>
Average trimer of hexamethylene diisocyanate (isocyanurate modified product (abbreviated as "N3300"): "Sumidur N3300" manufactured by Covestro Japan Co., Ltd.)
<Metal catalyst>
Aluminum (trisethylacetoacetate) (abbreviated as "ALCH") (manufactured by Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd., molecular weight 414.4)
<Other ingredients>
(Stabilizer)
Acetylacetone (abbreviation: "AcAc"): (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., molecular weight 100.1)
[Measurement and evaluation methods]
Measurements and evaluations in the examples and comparative examples were carried out by the following methods.
(耐傷性)
消しゴム磨耗試験機((株)光本製作所製)を用い、得られたABS上に塗装した硬化物(塗膜)に対してスチールウール#0000に500g/cm2の荷重をかけて、硬化塗膜の表面をストローク長10cmで10回往復させた後の、塗膜の光沢保持率を測定した。ここで、塗膜の光沢保持率はBYK製マイクロトリグロスによって測定した値である。以下の基準に基づき、硬化物の耐傷性を評価した:
A(合格):光沢保持率が80%以上
B(不良):光沢保持率が80%未満
(耐薬品性)
得られたABS上に塗装した硬化物(塗膜)に対して、乳酸10%水溶液を0.2g、塗膜上にスポットし、80℃に調整した熱風乾燥機にて1時間静置した。その後、塗膜の色味変化、および平滑性変化を目視にて確認し、以下の基準に基づき、硬化物の耐薬品性を評価した:
A(良好):色味変化はなく、スポット痕は残らない。また、塗膜の表面は平滑で、縮れはない
B(合格):色味変化はなく、スポット痕は薄く残るのみ。塗膜の表面は平滑で、縮れはない
C(不合格):スポット痕が僅かに白化し、また、塗膜の表面に僅かに縮れが生じる
D(不良):スポット痕が明らかに白化し、また、塗膜の表面に明らかな縮れが生じる。
(Scratch resistance)
Using an eraser abrasion tester (manufactured by Mitsumoto Seisakusho Co., Ltd.), a load of 500 g/ cm2 was applied to steel wool #0000 on the cured product (coating film) applied to the ABS obtained, and the surface of the cured coating film was reciprocated 10 times with a stroke length of 10 cm, after which the gloss retention of the coating film was measured. Here, the gloss retention of the coating film was a value measured using a Micro Trigloss manufactured by BYK. The scratch resistance of the cured product was evaluated based on the following criteria:
A (pass): Gloss retention rate is 80% or more B (poor): Gloss retention rate is less than 80% (chemical resistance)
0.2 g of a 10% aqueous solution of lactic acid was spotted onto the resulting cured product (coating film) applied to the ABS, and the coating film was left to stand for 1 hour in a hot air dryer adjusted to 80° C. Thereafter, the coating film was visually inspected for changes in color and smoothness, and the chemical resistance of the cured product was evaluated based on the following criteria:
A (Good): No color change, no spot marks. The surface of the coating is smooth and no shrinkage. B (Pass): No color change, only faint spot marks. The surface of the coating is smooth and no shrinkage. C (Fail): The spot marks are slightly whitened, and the surface of the coating is slightly shrinked. D (Poor): The spot marks are clearly whitened, and the surface of the coating is clearly shrinked.
(耐湿性)
得られたABS上に塗装した硬化物(塗膜)を、80℃、95%、RHに調整した恒温恒湿機にて所定の時間静置し、外観変化を目視にて確認した。以下の基準に基づき、塗膜の耐久性を評価した:
A(良好):500時間静置後に外観変化がない
B(合格):500時間静置後に、硬化物が微白化(軽度)、ブリード物は発生しない
C(不合格):500時間静置後に、硬化物が白化(重度)、オイル上のブリード物が発生、または硬化物の表面にクラックが発生する。
D(不良):クラック、縮れ、剥がれなど、白化以外の著しい外観変化を生じている
(耐候性)
得られたABS上に塗装した硬化物(塗膜)を、サンシャインウェザーメーター(スガ試験機株式会社製、サンシャインウェザーメーターS80)にて、ブラックパネル温度63℃の条件に200時間曝露した。曝露後の塗膜の外観を、色彩色差計(株式会社北浜製作所製、CR400)を用いた色差ΔE(曝露前の塗膜と、曝露後の塗膜との色差ΔE)、及び目視により測定、確認し、以下の基準に基づき塗膜の外観変化を評価した。なお、ΔEは、JIS Z 8729で規定されるL*a*b*表色系によって測定される値であり、下記式により算出される値である:
ΔE=(ΔL2+Δa2+Δb2)1/2
式中、L*は明度であり、a*とb*は、色度である。
A(良好):ΔE<2、かつ目視で著しい外観変化がない
B(不合格):2≦ΔE、かつ目視で著しい外観変化がない
C(不良):2≦ΔE、かつ目視でクラック、縮れ、剥がれなど著しい変化が認められる。 〔実施例1〕
(合成例1:ポリシロキサンの作製)
2Lの4口フラスコにアルコキシシラン成分(I)として、Me0.14g、および、EC47.02gと、MgCl2を0.038gと、純水26.91gと(全アルコキシシリル基に対して62.5モル%)、メタノ―ル15.89gと、を入れ、90℃に設定したオイルバスで加熱し、2時間反応させ、ECを主要な構成単位とするポリシロキサンマクロマーを含む溶液を得た(1段目の重合工程)。表2に示すように、29Si-NMRの測定結果より、1段目の重合工程で得られたポリシロキサンマクロマーを含む溶液におけるT1は10.2モル%であり、T2は、30.5モル%であった。また、T0は、0.1%であった。
(Moisture resistance)
The obtained cured product (coating film) applied to the ABS was left to stand for a predetermined time in a thermohygrostat adjusted to 80°C, 95% RH, and the appearance change was visually confirmed. The durability of the coating film was evaluated based on the following criteria:
A (Good): No change in appearance after standing for 500 hours. B (Pass): After standing for 500 hours, the cured product turns slightly white (slight), and no bleeding occurs. C (Fail): After standing for 500 hours, the cured product turns white (severe), bleeding occurs on the oil, or cracks occur on the surface of the cured product.
D (Poor): Significant changes in appearance other than whitening, such as cracks, shrinkage, peeling, etc. (Weather resistance)
The obtained cured product (coating film) applied on the ABS was exposed for 200 hours under the condition of a black panel temperature of 63°C using a Sunshine Weather Meter (Sunshine Weather Meter S80, manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.). The appearance of the coating film after exposure was measured and confirmed by measuring the color difference ΔE (color difference ΔE between the coating film before exposure and the coating film after exposure) using a color difference meter (CR400, manufactured by Kitahama Seisakusho Co., Ltd.) and visually, and the change in appearance of the coating film was evaluated based on the following criteria. ΔE is a value measured according to the L*a*b* color system specified in JIS Z 8729 and is a value calculated by the following formula:
ΔE=(ΔL 2 +Δa 2 +Δb 2 ) 1/2
In the formula, L* is lightness, and a* and b* are chromaticity.
A (good): ΔE<2, and no significant change in appearance is observed by visual inspection. B (fail): 2≦ΔE, and no significant change in appearance is observed by visual inspection. C (poor): 2≦ΔE, and significant changes such as cracks, shrinkage, peeling, etc. are observed by visual inspection. [Example 1]
(Synthesis Example 1: Preparation of polysiloxane)
In a 2L four-neck flask, 0.14g of Me, 47.02g of EC, 0.038g of MgCl2 , 26.91g of pure water (62.5 mol% relative to the total alkoxysilyl groups), and 15.89g of methanol were placed as alkoxysilane components (I), and the mixture was heated in an oil bath set at 90°C and reacted for 2 hours to obtain a solution containing a polysiloxane macromer having EC as a main structural unit (first polymerization step). As shown in Table 2, the results of 29Si -NMR measurements showed that T1 in the solution containing the polysiloxane macromer obtained in the first polymerization step was 10.2 mol%, and T2 was 30.5 mol%. T0 was 0.1%.
得られたポリシロキサンマクロマーを含む溶液が入った上記4口フラスコ内に、追加でアルコキシシラン成分(II)として、Me0.14g、および、Ge142.92gと、メタノール0.28gと、を入れ、更に4時間反応させ、ポリシロキサンを含む溶液を得た(2段目の重合工程)。 Additionally, 0.14 g of Me, 142.92 g of Ge, and 0.28 g of methanol were added as alkoxysilane components (II) to the four-neck flask containing the resulting solution containing polysiloxane macromer, and the reaction was continued for another 4 hours to obtain a solution containing polysiloxane (second polymerization step).
反応系にPMA54.44g追加し、140℃に設定温度を変更したオイルバスを用いて、2時間常圧蒸留を行い、発生したメタノール、および残存水を合計で93.33g除去した(脱アルコール工程)。さらに、前記オイルバス(脱アルコール工程後のオイルバス)を、140℃で維持した状態で2時間加温した(熟成工程)。 54.44 g of PMA was added to the reaction system, and atmospheric distillation was carried out for 2 hours using an oil bath with the temperature set to 140°C, removing a total of 93.33 g of generated methanol and remaining water (de-alcoholization process). Furthermore, the oil bath (oil bath after the de-alcoholization process) was heated for 2 hours while maintaining the temperature at 140°C (aging process).
その後、反応系に安定化剤としてAcAcを4.2g加え、SC調整のためにPMAを1.36g加えることで、約200gのポリシロキサンを含む溶液を得た。得られた溶液中の、ポリシロキサンのSC(固形分)は、70%であり、重量平均分子量(Mw)(ポリスチレン換算)は7200であり、29Si-NMRの測定結果よりT1/T2/T3は7/32/61の比率で、T3の量(T3/(Q1+Q2+Q3+Q4+T1+T2+T3+D1+D2+M1)×100)は59モル%であり、縮合度は84.5%であった。なお、SCは、得られたポリシロキサンを含む溶液の全量を105℃に加熱した際に、揮発しなかった成分(固形分)が、前記ポリシロキサンを含む溶液の全量に対して占める重量割合を示すものである。上記の1段目の重合工程、2段目の重合工程、および脱アルコール工程において使用した各成分の種類および量、ならびに、ポリシロキサン(またはポリシロキサンマクロマー)を含む溶液の各物性を表1に示す。 Thereafter, 4.2 g of AcAc was added to the reaction system as a stabilizer, and 1.36 g of PMA was added to adjust the SC, thereby obtaining a solution containing about 200 g of polysiloxane. The SC (solid content) of the polysiloxane in the obtained solution was 70%, the weight average molecular weight (Mw) (polystyrene equivalent) was 7200, and the measurement results of 29 Si-NMR showed that the ratio of T1/T2/T3 was 7/32/61, the amount of T3 (T3/(Q1+Q2+Q3+Q4+T1+T2+T3+D1+D2+M1)×100) was 59 mol%, and the degree of condensation was 84.5%. The SC indicates the weight ratio of the components (solid content) that did not volatilize when the entire amount of the obtained solution containing polysiloxane was heated to 105° C. to the entire amount of the solution containing the polysiloxane. Table 1 shows the types and amounts of the components used in the first polymerization step, the second polymerization step, and the dealcoholization step, as well as the physical properties of the solution containing polysiloxane (or polysiloxane macromer).
(硬化性樹脂組成物の作製)
表2に記載の配合に沿って、作製したポリシロキサンと、金属触媒であるALCHと、溶剤であるPMAと、を225mlマヨネーズビンに、順番で添加し、マグネチックスターラーを用いて5分間混合し、NV値(Nonvolatile content)が45重量%となるように硬化性樹脂組成物を作製した。なお、NV値とは、乾燥前(硬化前)の硬化性樹脂組成物100重量%に対する、乾燥後の硬化物(塗膜)の重量の割合(重量%)を意図する。
(Preparation of Curable Resin Composition)
According to the formulation shown in Table 2, the prepared polysiloxane, ALCH as a metal catalyst, and PMA as a solvent were added in that order to a 225 ml mayonnaise bottle and mixed for 5 minutes using a magnetic stirrer to prepare a curable resin composition having an NV value (nonvolatile content) of 45% by weight. The NV value refers to the ratio (wt%) of the weight of the cured product (coating film) after drying to 100% by weight of the curable resin composition before drying (before curing).
(硬化物(塗膜)の作製)
作製した硬化性樹脂組成物を、50×150×2mmのABS基材上に、40番バーコーターで塗装し、80℃に設定した熱風乾燥機内に30分間入れることで溶剤の除去、および塗装した硬化性樹脂組成物の硬化を実施し、ドライで約0.030mm厚の硬化物(塗膜)を得た。さらに、得られた硬化物について、耐傷性、耐薬品性、耐湿性および耐候性を評価した。結果を表2に示す。
(Preparation of cured product (coating film))
The prepared curable resin composition was applied to a 50×150×2 mm ABS substrate using a No. 40 bar coater, and the substrate was placed in a hot air dryer set at 80° C. for 30 minutes to remove the solvent and cure the applied curable resin composition, thereby obtaining a cured product (coating film) having a dry thickness of about 0.030 mm. Furthermore, the obtained cured product was evaluated for scratch resistance, chemical resistance, moisture resistance, and weather resistance. The results are shown in Table 2.
〔実施例2、比較例1~5〕
各成分の添加量、および種類を表1および表2に記載の量に変更し、かつ、比較例1~3においては、2段目の重合工程を実施しなかったこと以外は実施例1と同様に、ポリシロキサンを作成し(合成例2~7)、当該ポリシロキサンを用いて、硬化性樹脂組成物、および硬化物を作製し、各物性を測定、評価した。結果を表2に示す。
[Example 2, Comparative Examples 1 to 5]
Polysiloxanes were prepared in the same manner as in Example 1, except that the amounts and types of each component were changed to those shown in Tables 1 and 2, and the second polymerization step was not carried out in Comparative Examples 1 to 3. Curable resin compositions and cured products were prepared using the polysiloxanes, and the physical properties were measured and evaluated. The results are shown in Table 2.
〔結果〕
表2より、実施例1のポリシロキサンを含む硬化性樹脂組成物を硬化してなる硬化物は、耐候性に優れることが示された。すなわち、本発明の一実施形態によって製造されるポリシロキサンを含む硬化性樹脂組成物は、耐候性に優れる硬化物を提供できることが示された。さらに、実施例1のポリシロキサンは、耐傷性、耐薬品性、耐湿性等の物性にも優れる硬化物を提供し得る、硬化性樹脂組成物を提供できることが示された。
〔result〕
From Table 2, it was shown that the cured product obtained by curing the curable resin composition containing the polysiloxane of Example 1 has excellent weather resistance. That is, it was shown that the curable resin composition containing the polysiloxane produced according to one embodiment of the present invention can provide a cured product having excellent weather resistance. Furthermore, it was shown that the polysiloxane of Example 1 can provide a curable resin composition that can provide a cured product having excellent physical properties such as scratch resistance, chemical resistance, and moisture resistance.
一方、表2より、比較例1~5のポリシロキサンを含む硬化性樹脂組成物は、得られる硬化物の耐候性が不良となっている。すなわち、本発明の構成を満たさない場合、得られるポリシロキサンを含む硬化性樹脂組成物を硬化してなる硬化物は、耐候性が不良となることが示された。特に、比較例4~5より、2段階の重合工程を行った場合であっても、中性塩を使用しない場合は、得られるポリシロキサンを含む硬化性樹脂組成物を硬化してなる硬化物は、耐候性が不良となることが示された。 On the other hand, Table 2 shows that the weather resistance of the cured products obtained from the curable resin compositions containing polysiloxane of Comparative Examples 1 to 5 is poor. In other words, it was shown that if the configuration of the present invention is not satisfied, the cured products obtained by curing the curable resin compositions containing polysiloxane obtained will have poor weather resistance. In particular, Comparative Examples 4 and 5 show that even if a two-stage polymerization process is performed, if a neutral salt is not used, the cured products obtained by curing the curable resin compositions containing polysiloxane obtained will have poor weather resistance.
本ポリシロキサンを含む硬化性樹脂組成物は、耐候性に優れる硬化物を提供できるため、コーティング剤等に好適に利用することができる。 The curable resin composition containing this polysiloxane can provide a cured product with excellent weather resistance, making it suitable for use as a coating agent, etc.
Claims (6)
(2)前記ポリシロキサンマクロマーを含む溶液と、グリシジルオキシ基および/またはエポキシシクロヘキシル基を有するアルコキシシラン化合物を、アルコキシシラン成分(I)とは異なる組成で含有するアルコキシシラン成分(II)と、を混合して、前記ポリシロキサンマクロマーと、前記アルコキシシラン成分(II)と、を加水分解・脱水縮合して、ポリシロキサンを含む溶液を得る、2段目の重合工程と、を含み、
前記中性塩が、塩化マグネシウム、臭化マグネシウム、及びヨウ化マグネシウムからなる群より選択される1種以上である、
ポリシロキサンの製造方法。 (1) a first polymerization step in which an alkoxysilane component (I) containing an alkoxysilane compound having a glycidyloxy group and/or an epoxycyclohexyl group is subjected to hydrolysis and dehydration condensation in the presence of water and a neutral salt to obtain a solution containing a polysiloxane macromer;
(2) a second polymerization step of mixing the solution containing the polysiloxane macromer with an alkoxysilane component (II) containing an alkoxysilane compound having a glycidyloxy group and/or an epoxycyclohexyl group in a composition different from that of the alkoxysilane component (I), and subjecting the polysiloxane macromer and the alkoxysilane component (II) to hydrolysis and dehydration condensation to obtain a solution containing polysiloxane ,
The neutral salt is one or more selected from the group consisting of magnesium chloride, magnesium bromide, and magnesium iodide.
A method for producing polysiloxane.
T0の量が、1モル%未満である、請求項1または2に記載のポリシロキサンの製造方法。
(ここで、前記T1、または前記T2とは、それぞれ、前記ポリシロキサンマクロマーの全構成単位中の、モノオルガノトリアルコキシシランに由来し、かつ、シロキサン結合を1個または2個形成している構成単位であり、前記T0は、前記ポリシロキサンマクロマーを含む溶液に含まれる、シロキサン結合を形成していないモノオルガノトリアルコキシシランである。) the total amount of T1 and T2 is 25 to 60 mol % relative to 100 mol % of the total amount of the alkoxysilane compound derived from the alkoxysilane component (I) and the constitutional unit derived from the alkoxysilane component (I) contained in the solution containing the polysiloxane macromer, and
3. The method for producing a polysiloxane according to claim 1 or 2, wherein the amount of T0 is less than 1 mol%.
(Here, T1 and T2 are each a constituent unit derived from a monoorganotrialkoxysilane and forming one or two siloxane bonds among all the constituent units of the polysiloxane macromer, and T0 is a monoorganotrialkoxysilane that does not form a siloxane bond and is contained in the solution containing the polysiloxane macromer.)
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