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JPS6050224B2 - Curing method for vinyl polymers - Google Patents
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JPS6050224B2 - Curing method for vinyl polymers - Google Patents

Curing method for vinyl polymers

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Publication number
JPS6050224B2
JPS6050224B2 JP16047178A JP16047178A JPS6050224B2 JP S6050224 B2 JPS6050224 B2 JP S6050224B2 JP 16047178 A JP16047178 A JP 16047178A JP 16047178 A JP16047178 A JP 16047178A JP S6050224 B2 JPS6050224 B2 JP S6050224B2
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JP
Japan
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group
curing
acetoacetate
acid
titanate
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伸茂 奴間
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Kansai Paint Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は分子中にアセト酢酸エステル基を含むビニル系
重合物の硬化法に関し、より詳細には一般式・イI:ー
・PI:ー・ (ただし、nは0または1〜10、Rは炭素数1〜20
のアルキル基または2〜20のアルケニル基を示す)で
示されるチタネート類もしくはケト・エノール互変異性
体を構成し得る化合物を安定なキレート環を形成する配
位子として含むチタン錯化合物を硬化作用成分として使
用することを特徴とする分子内にアセト酢酸エステル基
を含有するビニル系重合体の硬化法に関するものである
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for curing vinyl polymers containing acetoacetate groups in the molecule, and more specifically, the present invention relates to a method for curing vinyl polymers containing an acetoacetate group in the molecule, and more specifically, the present invention relates to a method for curing vinyl polymers containing an acetoacetate group in the molecule, and more particularly, the present invention relates to a method for curing vinyl polymers containing an acetoacetate group in the molecule, and more specifically, a compound having the general formula or 1 to 10, R is 1 to 20 carbon atoms
A titanium complex compound containing a compound capable of forming a titanate or a keto-enol tautomer (representing an alkyl group or an alkenyl group of 2 to 20) as a ligand forming a stable chelate ring has a curing action. The present invention relates to a method of curing a vinyl polymer containing an acetoacetate group in the molecule, which is used as a component.

ここでいう分子中にアセト酢酸エステル基を含むビニル
系重合物とは、分子中に水酸基を有するビニル系重合物
とジケテンとを酸塩基触媒の存在下で反応せしめるか、
アセト酢酸エステル基及び重合性不飽和結合を有する単
量体を重合させるかまたはアセト酢酸エステル基及び重
合性不飽和結・合を有する単量体と重合性不飽和基を有
する他の単量体とを重合させることによつても得られる
The vinyl polymer containing an acetoacetate group in the molecule here refers to a vinyl polymer having a hydroxyl group in the molecule and diketene reacted in the presence of an acid-base catalyst,
A monomer having an acetoacetate group and a polymerizable unsaturated bond is polymerized, or a monomer having an acetoacetate group and a polymerizable unsaturated bond/bond and another monomer having a polymerizable unsaturated group It can also be obtained by polymerizing.

一般にビニル系重合物は透明性、耐紫外線性が特に優れ
ているにもかかわらず、熱可塑性樹脂であるためにその
用途は制限されたものとなつていiる。それ故、分子中
に水酸基を有するビニル系重合物に硬化作用成分を配合
して三次元構造の硬化物としてその用途を一層広くする
方法がとられている。その方法とは分子中に水酸基を有
するビニル系重合物に尿素樹脂、メラミン樹脂等のアミ
、’フ樹脂を配合して熱硬化性の樹脂組成物とするもの
であるが、これらは硬化時に比較的高温、通常80〜2
000Cの温度て■分〜30分程度の加熱を必要とし、
これは近時の省エネルギー化の要請に逆行するものであ
る。また他の硬化法として分子中に水5酸基を有するビ
ニル系重合物にイソシアネート化合物を配合して比較的
低温、通常5〜80℃て硬化させる方法があるが、この
場合、一般的には二液形として用いられ、使用直前に硬
化剤成分を配合する方法がとられているために、硬化剤
配合後の貯蔵安定性に問題があり、さらにイソシアネー
ト化合物の毒性を相まつて、取扱い上甚だ不便な点が多
い。前述したような尿素樹脂、メラミン樹脂等のアミノ
樹脂やイソシアネート化合物を用いることなく、透明性
、耐紫外線性、耐薬品性にすぐれた硬化物を与える方法
として分子内に、エポキシ基、ヒドロキシ基を有するア
クリル系重合体に、中心金属の原子価及び配位数がβ位
にカルボニル基又はヒドロキシル基をもつカルボン酸エ
ステル類によつて完全に満足されている分子内錯化合物
を硬化剤成分として配合した硬化法が知られている。
Although vinyl polymers generally have particularly excellent transparency and UV resistance, their use is limited because they are thermoplastic resins. Therefore, a method has been adopted in which a curing component is blended into a vinyl polymer having a hydroxyl group in the molecule to produce a cured product with a three-dimensional structure, which can be used in a wider range of applications. The method involves blending vinyl polymers with hydroxyl groups in their molecules with urea resins, melamine resins, and other amide resins to create thermosetting resin compositions. high temperature, usually 80-2
Requires heating for about 30 minutes at a temperature of 000C,
This goes against the recent demands for energy conservation. Another curing method is to mix an isocyanate compound with a vinyl polymer having a hydroxyl group in the molecule and cure it at a relatively low temperature, usually 5 to 80°C. Since it is used as a two-component type and the curing agent component is added immediately before use, there is a problem with storage stability after the curing agent is added, and combined with the toxicity of the isocyanate compound, it is extremely difficult to handle. There are many inconveniences. As a method to provide a cured product with excellent transparency, UV resistance, and chemical resistance without using amino resins such as urea resins and melamine resins or isocyanate compounds as described above, it is possible to add epoxy groups and hydroxyl groups within the molecule. An intramolecular complex compound in which the valence and coordination number of the central metal are completely satisfied by a carboxylic acid ester having a carbonyl group or a hydroxyl group at the β position is added to the acrylic polymer as a curing agent component. Curing methods are known.

(特公昭45−9073号)しかしながらこの硬化法に
おいても一般には150℃〜180′Cで10〜3紛加
熱処理することが必要であり、常温で硬化するものでも
、アルコール類、セロソルブ類等の有機溶剤中に硬化塗
膜を浸漬しておくと溶剤中に溶解していく部分が多い等
の欠点がある。
(Japanese Patent Publication No. 45-9073) However, even in this curing method, it is generally necessary to heat-treat 10 to 3 powders at 150°C to 180'C. When a cured coating film is immersed in an organic solvent, there are drawbacks such as a large portion of the coating being dissolved in the solvent.

以上の点から、一液性にして、毒性の心配がなくしかも
常温でビニル系重合物を硬化させる方法の開発が強く望
まれていた。
In view of the above, there has been a strong desire to develop a method for curing vinyl polymers at room temperature, which is one-component and free from toxicity concerns.

本発明者はビニル系重合物を一液性にして常温て乾燥中
に硬化せしめ、透明性、耐紫外線性、耐薬品性、耐溶剤
性、物理的諸性能の優れた塗膜を得る方法について研一
究した結果、分子内にアセト酢酸エステル基を有するビ
ニル系重合物に硬化作用成分として一般式 (ただし、nは0または1〜10、Rは炭素数1〜20
のアルキル基または2〜20のアルケニル基を示す)で
示されるチタネート類もしくはケト・エノール互変異性
体を構成し得る化合物を安定なキレート環を形成する配
位子として含むチタン錯化合物を使用することを特徴と
する硬化法を見出し本発明を完成した。
The present inventor has developed a method of making a one-component vinyl polymer and curing it while drying at room temperature to obtain a coating film with excellent transparency, ultraviolet resistance, chemical resistance, solvent resistance, and various physical properties. As a result of research, it was found that the general formula (where n is 0 or 1 to 10 and R is 1 to 20 carbon atoms
A titanium complex compound containing a compound capable of forming a titanate or a keto-enol tautomer (representing an alkyl group or an alkenyl group of 2 to 20) as a ligand to form a stable chelate ring is used. The present invention was completed by discovering a curing method characterized by the following.

チタネート類もしくはケト・エノール互変異性体を構成
し得る化合物を安定なキレート環を形成する配位子とし
て含むチタン錯化合物をアルキド樹脂、エポキシ樹脂、
フェノール樹脂、分子中に水酸基および/またはカルボ
キシル基を含むビニル系重合体の硬化剤として使用する
ことは公知であるが、本発明のように、分子中にアセト
酢酸エステル基を含むビニル系重合物にこれらを硬化剤
として、透明性、耐紫外線性、耐薬品性、耐溶剤性、物
理的諸性質の優れた塗膜を得る方法は未だ知られていな
い。
Alkyd resins, epoxy resins, titanium complex compounds containing titanates or compounds capable of forming keto-enol tautomers as ligands forming stable chelate rings.
It is known to be used as a curing agent for phenolic resins, vinyl polymers containing hydroxyl groups and/or carboxyl groups in the molecule, but as in the present invention, vinyl polymers containing acetoacetate groups in the molecule However, there is no known method to obtain a coating film with excellent transparency, ultraviolet resistance, chemical resistance, solvent resistance, and various physical properties by using these as a curing agent.

本発明の硬化方法の機構の詳細は不明であるが、乾燥す
なわち溶剤揮散により、アセト酢酸工)ステル基を含む
ビニル系重合体と一般式 (ただし、nは0または1〜10、Rは炭素数1〜20
のアルキル基または2〜20のアルケニル基を示す)で
示されるチタネート類もしくはケト・エノール互変異性
体を構成し得る化合物を安定なキレート環を形成する配
位子として含むチタン錯化合物との間で配位子交換反応
が起こり架橋が生じるために硬化すると考えられる。
The details of the mechanism of the curing method of the present invention are unknown, but by drying, i.e., solvent volatilization, acetoacetic acid is added to a vinyl polymer containing a ster group and a general formula (where n is 0 or 1 to 10, R is carbon Numbers 1-20
or a titanium complex compound containing a compound capable of forming a keto-enol tautomer as a ligand forming a stable chelate ring. It is thought that a ligand exchange reaction takes place in the process, resulting in crosslinking, which causes curing.

アセト酢酸エステル基を含むビニル系重合体において、
アセト酢酸エステル基の他に水酸基、カルボキシル基が
含有されていても構わない。(水酸基の場合にはアルコ
キシド結合、カルボキシル基の場合にはアシレート結合
による架橋が生じる。)本発明で使用できるアセト酢酸
エステル基を含むビニル系重合体は、水酸基を有するビ
ニル系重合物をジケテンとを酸塩基触媒の存在下で反応
せしめることにより得られる。
In vinyl polymers containing acetoacetate groups,
In addition to the acetoacetate group, a hydroxyl group or a carboxyl group may be contained. (Crosslinking occurs by an alkoxide bond in the case of a hydroxyl group, and an acylate bond in the case of a carboxyl group.) The vinyl polymer containing an acetoacetate group that can be used in the present invention is a vinyl polymer having a hydroxyl group that is combined with a diketene. can be obtained by reacting them in the presence of an acid-base catalyst.

ジケテンは、Mp−6.5℃、BPl27.4℃、N3
必l.4379、d守81.0897、蒸気圧(200
C)8.0nm無色、催涙性の強刺激臭の液体である。
Diketene is Mp-6.5℃, BPI27.4℃, N3
Must. 4379, d guard 81.0897, vapor pressure (200
C) It is an 8.0 nm colorless, lachrymatory liquid with a strong pungent odor.

(A.B.BOese..Ind.Eng.Chem.
、?16(1940))酸塩基触媒としては、塩酸、ト
リクロル酢酸、ジクロル酢酸、モノクロル酢酸、酢酸、
ギ酸、無水フタル酸(硝酸コバルト、バラトルエンスル
ホン酸)等の酸性触媒もしくは、酢酸ナトリウム、酢酸
カリウム等の塩基性触媒が使用できる。水酸基を有する
ビニル系重合物とジケテンとの反応は、活性水素基を有
しない有機溶剤たとえばケトン類、エステル類、脂肪族
炭化水素系溶剤、芳香族炭化水素溶剤類もしくは、これ
らの混合溶剤中に水酸基を有するビニル系重合物を溶解
せしめ、この溶液に上記酸塩基触媒を加え、攪拌しなが
らジケテンを加え、常温〜70℃に1紛〜1時間保温す
ることにより得られる。
(A.B.BOese..Ind.Eng.Chem.
,? 16 (1940)) As acid-base catalysts, hydrochloric acid, trichloroacetic acid, dichloroacetic acid, monochloroacetic acid, acetic acid,
Acidic catalysts such as formic acid and phthalic anhydride (cobalt nitrate, valatoluenesulfonic acid), or basic catalysts such as sodium acetate and potassium acetate can be used. The reaction between a vinyl polymer having a hydroxyl group and diketene is carried out in an organic solvent without active hydrogen groups, such as ketones, esters, aliphatic hydrocarbon solvents, aromatic hydrocarbon solvents, or a mixed solvent thereof. It is obtained by dissolving a vinyl polymer having a hydroxyl group, adding the above acid-base catalyst to this solution, adding diketene while stirring, and keeping the temperature at room temperature to 70°C for 1 hour to 1 hour.

酸塩基触媒の添加量は、水酸基を有するビニル系重合体
10轍量部あたり、0.01〜1鍾量部、好ましくは、
0.1〜1重量部である。ジケテンは、水酸基を有する
ビニル系重合物中の水酸基1モルに対して1モルの割合
で加えるが、水酸基を残しておく場合には、1モル以下
の割合で加えてもよい。但しビニル系重合物中、アセト
酢酸エステル基は、5モル%以上含有されていることが
必要である。上記の、ジケテンと反応する相手の水酸基
を有するビニル系重合物は次のようにして得られる。
The amount of the acid-base catalyst added is 0.01 to 1 part by weight per 10 parts by weight of the vinyl polymer having a hydroxyl group, preferably,
It is 0.1 to 1 part by weight. Diketene is added at a rate of 1 mol per 1 mol of hydroxyl groups in the vinyl polymer having hydroxyl groups, but if the hydroxyl groups are left, it may be added at a rate of 1 mol or less. However, it is necessary that the vinyl polymer contains 5 mol% or more of acetoacetate groups. The above-mentioned vinyl polymer having a hydroxyl group that reacts with diketene can be obtained as follows.

すなわち、水酸基及び重合性不飽和結合を有する単量体
を重合させるか、または水酸基及び重合性不飽和結合を
有する単量体と重合性不飽和結合を有する他の単量体と
を重合させることにより、水酸基を有するビニル系重合
物は得られる。水酸基及び重合性不飽和結合を有する単
量体としては、メタクリル酸−2−ヒドロキシエチル、
アクリル酸−2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−2
−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−2ーヒドロキシプ
ロピル、アリルアルコール、メタクリル酸−3−クロロ
ー2−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−3−クロロー
2−ヒドロキシプロピル、ポリエチレングリコールモノ
メタクリレート(一般式はCH2−d−9−◇(CH2
CH2O)NHO=5〜6)、ポリプロピレングリコー
ルモノメタクリレート (一般式はCH2−C−q−0
(CH2CHO)NHn=5〜6)等を用いることがで
きる。
That is, polymerizing a monomer having a hydroxyl group and a polymerizable unsaturated bond, or polymerizing a monomer having a hydroxyl group and a polymerizable unsaturated bond with another monomer having a polymerizable unsaturated bond. A vinyl polymer having a hydroxyl group is obtained by this method. Monomers having a hydroxyl group and a polymerizable unsaturated bond include 2-hydroxyethyl methacrylate,
2-hydroxyethyl acrylate, 2-methacrylate
-Hydroxypropyl, 2-hydroxypropyl acrylate, allyl alcohol, 3-chloro-2-hydroxypropyl methacrylate, 3-chloro-2-hydroxypropyl acrylate, polyethylene glycol monomethacrylate (general formula is CH2-d-9 −◇(CH2
CH2O)NHO=5-6), polypropylene glycol monomethacrylate (general formula is CH2-C-q-0
(CH2CHO)NHn=5-6), etc. can be used.

また、重合性不飽和結合を有する他の単量体とは、ビニ
ル系重合物中の水酸基の官能基数量を調節するために用
いるもものであつて、これには例えばスチレン、ビニル
トルエン、N−ビニルピロリドン、アクリル酸エステル
類、メタクリル酸エステル類、イタコン類エステル類、
マレイン酸エステル類、フマール酸エステル類、クロト
ン酸エステル類、アクリロニトリル、メタクリロニトリ
ル等が包含される。
Further, other monomers having polymerizable unsaturated bonds are monomers used to adjust the number of functional groups of hydroxyl groups in vinyl polymers, and include, for example, styrene, vinyltoluene, N -vinylpyrrolidone, acrylic esters, methacrylic esters, itacone esters,
Included are maleic esters, fumaric esters, crotonic esters, acrylonitrile, methacrylonitrile, and the like.

またメタクリル酸、フマール酸、アクリル酸、マレイン
酸、クロトン酸及びイタコン酸等の重合性不飽和カルボ
ン酸類も使用することが可能であるが、その使用量は全
量体の10モル%以下が好ましい。また、分子中にアセ
ト酢酸エステル基を含有するビニル系重合物は、上に述
べたように、水酸基を有するビニル系重合物とジケテン
との反応による以外にも、アセト酢酸エステル基及び重
合性不飽和結合を有する単量体を重合させるか、または
アセト酢酸エステル基及び重合性不飽和結合を有する単
量体を重合性不飽和結合を有する他の単量体とを重合さ
せることによつても得られる。重合性不飽和結合を有す
る他の単量体は前述の通りであるが、アセト酢酸エステ
ル基及び重合性不飽和結合を有する単量体は、水酸基及
ひ重合性・不飽和結合を有する単量体とジケテンとを酸
塩基触媒の存在下で反応させることによつて得られる。
水酸基及び重合性不飽和結合を有する単量体、酸塩基触
媒の例は既に前述したとおりである。なお水酸基を有す
るビニル系重合体とジケテンとの反応、水酸基及び重合
性不飽和結合を有する単量体とジケテンとの反応の終点
は赤外線スペクトルより判断した。すなわち、水酸基と
ジケテンとの反応によりアセト酢酸エステル基が得られ
る訳であるがこのアセト酢酸エステル基のエステノル基
、ケトカルボニル基の吸収がそれぞれ1750C77!
−1と1710C77!−1に表わされる。この171
0c7n−1はアクリル酸エステル、メタクリル酸エス
テルの吸収と重なるが1750(7t−1の吸収は明ら
かに識別できる。また弱い吸収ではあるが1610cm
−1の吸収が、エノ7−ル体のCC二重結合生成により
表われる。これはアクリル酸エステル、メタクリル酸エ
ステルの1630〜1640cm−1の吸収のシヨルダ
ーとなつて表われるのが認められる。よつて水酸基とジ
ケテンの反応の終点は、赤外線スペクトルの1750c
m−1の吸フ収の変化、および1610crf1−1の
吸収の変化がなくなり、これらの吸収が最大になつたと
ころと考えた。(実施例で赤外線スペクトルより反応の
終了を確認しているのは上述の考えおよび方法に基づく
ものである。
It is also possible to use polymerizable unsaturated carboxylic acids such as methacrylic acid, fumaric acid, acrylic acid, maleic acid, crotonic acid, and itaconic acid, but the amount used is preferably 10 mol % or less based on the total amount. In addition, as mentioned above, vinyl polymers containing acetoacetate groups in the molecule can be produced by reacting a vinyl polymer having a hydroxyl group with diketene. Also by polymerizing a monomer having a saturated bond, or by polymerizing a monomer having an acetoacetate group and a polymerizable unsaturated bond with another monomer having a polymerizable unsaturated bond. can get. Other monomers having a polymerizable unsaturated bond are as described above, but the monomer having an acetoacetate group and a polymerizable unsaturated bond is a monomer having a hydroxyl group and a polymerizable/unsaturated bond. It is obtained by reacting the diketene with diketene in the presence of an acid-base catalyst.
Examples of the monomer having a hydroxyl group and a polymerizable unsaturated bond, and the acid-base catalyst are already mentioned above. The end points of the reaction between a vinyl polymer having a hydroxyl group and diketene and the reaction between a monomer having a hydroxyl group and a polymerizable unsaturated bond and diketene were determined from infrared spectra. That is, an acetoacetate group is obtained by the reaction between a hydroxyl group and diketene, and the absorption of the ester group and ketocarbonyl group of this acetoacetate group is 1750C77!
-1 and 1710C77! −1. This 171
0c7n-1 overlaps with the absorption of acrylic esters and methacrylic esters, but the absorption of 1750 (7t-1 is clearly distinguishable.Also, although the absorption is weak, it is at 1610 cm
The absorption of -1 appears due to the formation of a CC double bond in the eno-7-ol form. It is recognized that this appears as a shoulder of absorption at 1630 to 1640 cm-1 for acrylic esters and methacrylic esters. Therefore, the end point of the reaction between hydroxyl group and diketene is 1750c in the infrared spectrum.
There were no changes in the absorption of m-1 and 1610crf1-1, and it was considered that these absorptions had reached their maximum. (The fact that the completion of the reaction was confirmed by infrared spectra in the Examples was based on the above-mentioned idea and method.

)次に一般式 (ただし、nは0または1〜1へRは炭素数1〜20の
アルキル基または2〜20のアルケニル基を示す)で示
されるチタネート類もしくはケト・エノール互変異性体
を構成し得る化合物を安定なキレート環を形成する配位
子として含むチタン錯化合物について述べる。
) Next, titanates or keto enol tautomers represented by the general formula (where n is 0 or 1 to 1 and R is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms) are added. A titanium complex compound containing a compound capable of forming a stable chelate ring as a ligand will be described.

上記一般式で表わされるチタネート類のうち、n=1の
ものでは、テトラメチルチタネート、テトラエチルチタ
ネート、テトラn−プロピルチタネート、テトラIsO
−プロピルチタネート、テトラTert−ブチルチタネ
ート、テトラn−ブチルチタネート、テトラIsO−ブ
チルチタネート、テトラn−ペンチルチタネート、テト
ラn−ヘキシルチタネート、テトラIsO−オクチルチ
タネート、テトラーn−ラウリルチタネート等があり、
とくにテトラIsO−プロピルチタネート、テトラn−
ブチルチタネート、テトラIsO−ブチルチタネート、
テトラTert−ブチルチタネート等を使用すると好適
な結果を得る。またnが2以上のものについては、テト
ラIsO−プロピルチタネート、テトラn−ブチルチタ
ネート、テトラIsO−ブチルチタネート、テトラTe
rt−ブチルチタネートの2量体から1瞳体(上記一般
式におけ.るn=2〜10)のものが好適な結果を得る
。またケト・エノール互変異性体を構成し得る化合物と
しては、βージケトン類(アセチルアセトン等)、アセ
ト酢酸エステル基(アセト酢酸メチル等)、マロン酸エ
ステル類(マロン酸エチル等)、5及ひβ位に水酸基を
持つケトン類(ダイアセトンアルコール等)、β位に水
酸基をもつアルデヒド類(サリチルアルデヒド等)、β
位に水酸基を持つエステル類(サリチル酸メチル等)を
使用することができる。とくに、アセト酢酸エステル類
、・βージケトン類を使用すると好適な結果が得られ★
本硬化方法により硬化させた塗膜のゲル分率をAる。前
述のチタネート類中のTilモルに上記化合物を3モル
以下のモル比で混合することによつて硬化作用成分とし
て使用し得るチタン錯化合物を任意に調製することがで
きる。既に述べたように、本発明の硬化方法はアセト酢
酸エステル基を含有するビニル系重合物に一般式(ただ
し、n=0または1〜1へRは炭素数1〜20のアルキ
ル基または2〜20のアルケニル基を示・す)で示され
るチタネート類もしくはケト・エノール互変異性体を構
成し得る化合物を安定なキレート環を形成する配位子と
して含むチタン錯化合物を硬化作用成分として使用する
ことにより遂行される。
Among the titanates represented by the above general formula, those with n=1 include tetramethyl titanate, tetraethyl titanate, tetra n-propyl titanate, and tetra IsO.
-propyl titanate, tetra tert-butyl titanate, tetra n-butyl titanate, tetra IsO-butyl titanate, tetra n-pentyl titanate, tetra n-hexyl titanate, tetra IsO-octyl titanate, tetra n-lauryl titanate, etc.
In particular, tetra IsO-propyl titanate, tetra n-
Butyl titanate, tetraIsO-butyl titanate,
Suitable results are obtained using tetra-tert-butyl titanate and the like. In addition, for those where n is 2 or more, tetra IsO-propyl titanate, tetra n-butyl titanate, tetra IsO-butyl titanate, tetra Te
Suitable results are obtained from the dimer of rt-butyl titanate having one pupil (n=2 to 10 in the above general formula). Compounds that can constitute keto-enol tautomers include β-diketones (acetylacetone, etc.), acetoacetate groups (methyl acetoacetate, etc.), malonic acid esters (ethyl malonate, etc.), Ketones with a hydroxyl group in the β position (such as diacetone alcohol), aldehydes with a hydroxyl group in the β position (such as salicylaldehyde), β
Esters having a hydroxyl group at the position (such as methyl salicylate) can be used. In particular, favorable results can be obtained using acetoacetate esters and β-diketones★
The gel fraction of the coating film cured by this curing method is A. A titanium complex compound which can be used as a hardening component can optionally be prepared by mixing the above compound in a molar ratio of up to 3 moles to the Til moles in the titanates mentioned above. As already mentioned, the curing method of the present invention is applied to a vinyl polymer containing an acetoacetate group of the general formula (where n=0 or 1 to 1, R is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or 2 to A titanium complex compound containing a compound capable of forming a titanate or a keto-enol tautomer (representing an alkenyl group of 20) as a ligand forming a stable chelate ring is used as a curing component. This is accomplished by

アセト酢酸エステル基を含有するビニル系重合物に対す
る硬化作用成分すなわちチタネート類、チタン錯化合物
の配合量は、ビニル系重合物中のアセト酢酸エステル基
の濃度、またチタネート類、チタン錯化合物の種類によ
り決定されるものであるためにそれらを一律に規定する
ことはできないが、一般的にはビニル系重合物の樹脂固
形分10唾量部に対して、チタネート類、チタン錯化合
物を0.5〜50重量部、好ましくは1〜2鍾量部配合
する。
The amount of the curing component for the vinyl polymer containing acetoacetate groups, that is, titanates and titanium complex compounds, depends on the concentration of the acetoacetate group in the vinyl polymer and the type of titanates and titanium complex compounds. Although they cannot be uniformly defined because they are determined, generally titanates and titanium complex compounds are added at 0.5 to 10 parts per 10 parts of the resin solid content of the vinyl polymer. 50 parts by weight, preferably 1 to 2 parts by weight.

硬化の程度をみるために、アセト酢酸エステル基を含有
するビニル系重合物にチタネート類、チタン錯化合物を
添加し、ガラス板上に塗布後、25℃、60%RHの恒
温恒湿の部屋に放置し、一定時間経過後に塗膜の一部(
約1f)を剥離し、短冊状に細分して200メッシュの
ステンレス製金網に包んで沸騰しているアセトン/Is
O−プロピルアルコールニ1/1重量比中に8時間浸漬
させてアセトン可溶部を抽出させ抽出残分を105℃で
3時間乾燥するという方法でゲル分率を測定した。
To check the degree of hardening, titanates and titanium complex compounds were added to a vinyl polymer containing acetoacetate groups, and after coating on a glass plate, it was placed in a constant temperature and humidity room at 25°C and 60% RH. After leaving it for a certain period of time, a part of the paint film (
About 1f) was peeled off, cut into strips, wrapped in a 200-mesh stainless wire mesh, and boiled in acetone/Is.
The gel fraction was measured by immersing the sample in a 1/1 weight ratio of O-propyl alcohol for 8 hours, extracting the acetone-soluble portion, and drying the extracted residue at 105° C. for 3 hours.

算出式は測定したところ、50−100%のゲル分率を
示し硬化が遂行されたことが認められた。
When the calculation formula was measured, it was found that the gel fraction was 50-100%, indicating that curing was completed.

なお、チタネート類、チタン錯化合物はその性質がそれ
ぞれアルミニウムアルコラート類もしくはケト・エノー
ル互変異性体を構成し得る化合物を安定なキレート環を
形成する配位子として含むアルミニウム錯化合物と類似
しているが、チタネート類、チタン錯化合物の方が貯蔵
安定性において優れている。
The properties of titanates and titanium complex compounds are similar to those of aluminum complex compounds containing compounds capable of forming aluminum alcoholates or keto-enol tautomers as ligands to form stable chelate rings, respectively. However, titanates and titanium complex compounds have better storage stability.

しかし、よソー層の貯蔵安定性の向上のために、アセト
酢酸エステル基を含有するビニル系重合物にチタネート
類、チタン錯化合物,を添加した系に(添加前、添加後
いずれでもよいが)メタノール、エタノール、IsO−
プロパノール、n−ブタノール等のアルコール類、セロ
ソルブ、ブチルセロソルブ等のセロソルブ類を適宜加え
てもよい。次に実施例に従つて説明する。
However, in order to improve the storage stability of the yoso layer, titanates and titanium complex compounds are added to vinyl polymers containing acetoacetate groups (either before or after addition is fine). Methanol, ethanol, IsO-
Alcohols such as propanol and n-butanol, and cellosolves such as cellosolve and butyl cellosolve may be added as appropriate. Next, an explanation will be given according to an example.

実施例1 温度計、攪拌器、冷却器、滴下ロードを備えた500m
1四ツロフラスコにトルエン、酢酸n−ブチルをそれぞ
れ50y入れ、窒素ガスによる空気置換−後、1000
C迄加熱した。
Example 1 500m equipped with thermometer, stirrer, cooler and drip load
1 Put 50y of toluene and n-butyl acetate into a four-piece flask, and after replacing the air with nitrogen gas,
It was heated to C.

温度が一定になつたところで、スチレン30y1メタク
リル酸メチル20q1アクリル酸ブチル30y1メタク
リル酸2−ヒドロキシエチル20y及び重合開始剤とし
てアソビスイソブチロニトリル1yよりなる混合液を2
時間にわたつて滴下した。滴下後5時間で重合率はほぼ
100%に達した。粘度Y(ガードナー粘度計、25℃
一以下粘度は全てこの方式による)、不揮発分50%の
無色透明な樹脂溶液が得られた。これを樹脂溶液(1)
とする。次に上記反応器に200gの樹脂溶液(1)を
とり50〜60゜Cに加熱する。
When the temperature became constant, a mixture of 30y of styrene, 20q of methyl methacrylate, 30y of butyl acrylate, 20y of 2-hydroxyethyl methacrylate, and 1y of asobisisobutyronitrile as a polymerization initiator was added.
dripped over time. The polymerization rate reached almost 100% 5 hours after dropping. Viscosity Y (Gardner viscometer, 25℃
A colorless and transparent resin solution with a non-volatile content of 50% was obtained. Add this to the resin solution (1)
shall be. Next, 200 g of the resin solution (1) is placed in the reactor and heated to 50-60°C.

温度がほぼ一定になつたところで、ジケテン12.9q
、酢酸ナトリウム(無水)0.05y1メチルエチルケ
トン12.9fを反応器中に加える。添加後1叫間を経
て、赤外線スペクトルを測定した結果反応は終了してい
ることが確認できた。この時点で不揮発分50%、粘度
×の淡赤褐色の透明な樹脂溶液が得られた。このアセト
酢酸エステル基を持つ樹脂溶液を、樹脂溶液(2)とす
る。次にこの樹脂溶液(2)100yに、テトラn−ブ
チルチタネート340yとアセチルアセトン200yと
を混合して得られる硬化剤(硬化剤(1)とする)を5
v加えた。
When the temperature becomes almost constant, 12.9q of diketene
, 0.05y1 of sodium acetate (anhydrous) and 12.9f of methyl ethyl ketone are added into the reactor. One minute after the addition, an infrared spectrum was measured and it was confirmed that the reaction had completed. At this point, a pale reddish brown transparent resin solution with a non-volatile content of 50% and a viscosity of x was obtained. This resin solution having an acetoacetate group is referred to as a resin solution (2). Next, add 5 y of a curing agent (referred to as curing agent (1)) obtained by mixing 340 y of tetra-n-butyl titanate and 200 y of acetylacetone to 100 y of this resin solution (2).
v added.

得られた樹脂組成物は粘度Y−Zであり、温度50゜C
に於ける7日間の貯蔵安定性試験に対して全く粘度上昇
を示すことなく非常に安定てあつた。この組成物をガラ
ス板上に塗布(乾燥後膜厚20〜30μとなるように)
し、25℃、65RHの恒温恒湿の部屋に放置し、2@
間後にゲル分率を測定した。
The obtained resin composition has a viscosity of Y-Z and a temperature of 50°C.
It remained very stable without showing any increase in viscosity during a 7-day storage stability test. Apply this composition on a glass plate (so that the film thickness after drying is 20-30μ)
Then, leave it in a constant temperature and humidity room at 25℃ and 65RH.
After that time, the gel fraction was measured.

結果を表1に示す。なおこの組成物の不揮発分50qに
対して40qのルチル型酸化チタンを配合し、三本ロー
ルで混練し白エナメルを得た。
The results are shown in Table 1. Note that 40q of rutile-type titanium oxide was blended with respect to 50q of non-volatile content of this composition, and the mixture was kneaded with three rolls to obtain white enamel.

この白エナメルを適当な粘度に希釈し、スプレーにより
リン酸処理鋼板に塗布し常温(20゜C)で24時間乾
燥して得られる塗膜の性能を表2に掲げる。実施例2実
施例1の樹脂溶液(2)100fとテトライソプロピル
チタネート284fとアセト酢酸メチルエステル232
qとを混合して得られる硬化剤10ダを加えることによ
り得られた樹脂組成物は粘度Zてあり実施例1の組成物
と同様に貯蔵安定性に優れたものであつた。
This white enamel was diluted to an appropriate viscosity, sprayed onto a phosphate-treated steel plate, and dried at room temperature (20°C) for 24 hours. Table 2 lists the properties of the resulting coating film. Example 2 100f of the resin solution (2) of Example 1, 284f of tetraisopropyl titanate, and 232 f of acetoacetic acid methyl ester
The resin composition obtained by adding 10 da of the curing agent obtained by mixing with q had a viscosity of Z and had excellent storage stability like the composition of Example 1.

実施例1と同様、ゲル分率及び白エナメルでの性能を調
べそれぞれ表1、表2に結果を掲げた。実施例3 まず実施例1と同様の反応容器中にアクリル酸2−ヒド
ロキシエチル100gを入れ、60〜70℃迄加熱する
As in Example 1, the gel fraction and performance with white enamel were investigated, and the results are listed in Tables 1 and 2, respectively. Example 3 First, 100 g of 2-hydroxyethyl acrylate was placed in the same reaction vessel as in Example 1 and heated to 60 to 70°C.

温度が一定になつたところで酢酸ナトリウム(無水)0
.1yを加え、続いて2時間かけてジケテンを滴下する
。(発熱が激しいので十分に注意を要する。)適下終了
後2時間で、赤外線ノスベクトルにより反応は終了して
いることが確認できた。この反応により得られたモノマ
ーをモノマー(1)と呼ぶ。次に実施例1と同様の反応
容器にキシレン、酢酸n−ブチル各50gを入れ、10
0℃に迄加熱し温7度が一定になつたところで、スチレ
ン20f1メタクリル酸メチル20g、メタクリル酸n
−ブチル30y1上記モノマー(1)30g及び重合開
始剤としてラウリルパーオキサイド0.5yよりなる混
合液を3時間にわたつて適下した。
When the temperature becomes constant, add sodium acetate (anhydrous) to 0.
.. 1y is added followed by diketene dropwise over 2 hours. (Please be careful as the heat generation is intense.) Two hours after the completion of the addition, it was confirmed by infrared nosvector that the reaction had completed. The monomer obtained by this reaction is called monomer (1). Next, put 50 g each of xylene and n-butyl acetate into the same reaction container as in Example 1, and
After heating to 0°C and when the temperature became constant at 7°C, styrene 20f1 methyl methacrylate 20g, methacrylic acid n
-Butyl 30y1 A mixed solution consisting of 30g of the above monomer (1) and 0.5y of lauryl peroxide as a polymerization initiator was dropped over 3 hours.

滴下後6時間で重合率9はほぼ100%に達した。粘度
N−2不揮発分50%の淡黄色透明な樹脂溶液が得られ
た。これを樹脂溶液(3)とする。この樹脂溶液(3)
100yに、テトラーn−ブチルチタネートの1晴体5
yとIsO−プロピルアルコール20yを添加して、粘
度×、不揮発分42%の樹脂組成物を得た。
Six hours after dropping, the polymerization rate 9 reached almost 100%. A pale yellow transparent resin solution with a viscosity of N-2 and a non-volatile content of 50% was obtained. This is referred to as a resin solution (3). This resin solution (3)
100y, 1 fine body of tetra n-butyl titanate 5
y and 20 y of IsO-propyl alcohol were added to obtain a resin composition having a viscosity x and a nonvolatile content of 42%.

この組成物について実施例1と同様にゲル分率及び白エ
ナメルでの性能をみた結果をそれぞれ表1、表2に示す
。実施例4 実施例1と同様の反応容器にキシレン、酢酸n−ブチル
各50yを入れ、100℃迄加熱し温度が一定になつた
ところで、スチレン20g、メタクリル酸エチル30y
1アクリル酸ブチル40q1上記モノマー(1)10ダ
及び重合開始剤としてターシヤリーブチルパーオキシベ
ンゾエート0.5qよりなる混合液を3時間にわたつて
適下させた。
The gel fraction and white enamel performance of this composition were examined in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Tables 1 and 2, respectively. Example 4 50 y each of xylene and n-butyl acetate were placed in the same reaction vessel as in Example 1, heated to 100°C, and when the temperature became constant, 20 g of styrene and 30 y of ethyl methacrylate were added.
A mixed solution consisting of 40q1 of butyl acrylate, 10 da of the above monomer (1), and 0.5q of tert-butyl peroxybenzoate as a polymerization initiator was dropped over a period of 3 hours.

滴下後6時間で重合率はほぼ100%に達した。粘度Z
−4の淡黄色透明な樹脂溶液が得られた。これを樹脂溶
液(4)とする。この樹脂溶液(4)100qに、テト
ラn−ブチルチタネートの4量体970yにアセチルア
セトン400y1ダイアセトンアルコール930yとを
混合して得られる硬化剤を10g加えた。得られた樹脂
組成物は粘度Z−4であつた。この樹脂組成物について
実施例1と同様にゲル分率を測定し、さ−らに白エナメ
ルについて諸性能を調べた結果を表1、表2に掲げる。
なお比較のため、以下の例を掲げる。
The polymerization rate reached almost 100% 6 hours after dropping. Viscosity Z
A pale yellow transparent resin solution of -4 was obtained. This is referred to as a resin solution (4). To 100 q of this resin solution (4) was added 10 g of a curing agent obtained by mixing 970 y of tetramer of tetra-n-butyl titanate, 400 y of acetylacetone, and 930 y of diacetone alcohol. The resulting resin composition had a viscosity of Z-4. The gel fraction of this resin composition was measured in the same manner as in Example 1, and the various performances of the white enamel were also investigated. The results are listed in Tables 1 and 2.
For comparison, the following example is provided.

比較例1 実施例1で得られた水酸基を含有するビニル系J重合体
溶液である樹脂溶液(1)100qに実施例1の硬化剤
(1)を5y加えた。
Comparative Example 1 5 y of the curing agent (1) of Example 1 was added to 100 q of the resin solution (1), which is a solution of the vinyl J polymer containing hydroxyl groups obtained in Example 1.

得られた樹脂組成物は粘度Z−1であり、温度50゜C
に於ける7日間の貯蔵安定性試験に対して全く粘度上昇
を示すことなく安定であつたが、実施例1と同様にゲル
分率を測定したところ45%てあり、実施例1の75%
に較べ低い値しか示さなかつた。白エナメルでの試験結
果を表2に示すが、やはり実施例に較べ耐溶剤性が劣つ
た。ノ比較例2 実施例3で得られた樹脂溶液(3)100Vにアルミニ
ウムトリーSecブトキシド5yとIsO−プロピルア
ルコール20yを添加して、粘度Y1不揮発分42%の
樹脂組成物を得た。
The obtained resin composition had a viscosity of Z-1 and a temperature of 50°C.
It was stable during the 7-day storage stability test without showing any increase in viscosity; however, when the gel fraction was measured in the same manner as in Example 1, it was 45%, which was 75% of that in Example 1.
It showed only a low value compared to . The test results for white enamel are shown in Table 2, and the solvent resistance was still inferior compared to the examples. Comparative Example 2 5 y of aluminum tree Sec butoxide and 20 y of IsO-propyl alcohol were added to 100 V of the resin solution (3) obtained in Example 3 to obtain a resin composition with a viscosity of Y1 and a non-volatile content of 42%.

この組成物について実施例1と同様にゲル分率及び白エ
ナメルでの性能をみた結果をそれぞれ表1、2に示すが
、この組成物は温度50℃に於ける7日間の貯蔵安定性
試験に於いて増粘しもとの粘度Y迄粘度を下げるのに、
不揮発分15%迄1s0−プロピルアルコールを添加し
なくてはならなかつた。一方実施例3で得られた樹脂組
成物は50′Cに於ける7日間の貯蔵安定性試験に於い
て殆ど増粘は見られなかつた。各比較例のゲル分率、白
エナメルでの諸性能(いずれも実施例1と同様に試験)
をそれぞれ、表1、2に示す。
The gel fraction and white enamel performance of this composition were examined in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Tables 1 and 2, respectively. To increase the viscosity and lower the viscosity to the original viscosity Y,
1s0-propyl alcohol had to be added up to 15% non-volatile content. On the other hand, the resin composition obtained in Example 3 showed almost no increase in viscosity during a 7-day storage stability test at 50'C. Gel fraction of each comparative example, various performances with white enamel (all tested in the same way as Example 1)
are shown in Tables 1 and 2, respectively.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (ただし、nは0または1〜10、Rは炭素数1〜20
のアルキル基または2〜20のアルケニル基を示す)で
示されるチタネート類もしくはケト・エノール互変異性
体を構成し得る化合物を安定なキレート環を形成する配
位子として含むチタン錯化合物を硬化作用成分として使
用することを特徴とする分子内にアセト酢酸エステル基
を含有するビニル系重合物の硬化法。
[Claims] 1 General formula ▲ Numerical formula, chemical formula, table, etc. ▼ (However, n is 0 or 1 to 10, R is carbon number 1 to 20
A titanium complex compound containing a compound capable of forming a titanate or a keto-enol tautomer (representing an alkyl group or an alkenyl group of 2 to 20) as a ligand forming a stable chelate ring has a curing action. A method for curing a vinyl polymer containing an acetoacetate group in the molecule, which is used as a component.
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