JPH0778088B2 - Dimethylpolysiloxane-vinyl polymer block copolymer and coating composition using the same - Google Patents
Dimethylpolysiloxane-vinyl polymer block copolymer and coating composition using the sameInfo
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- JPH0778088B2 JPH0778088B2 JP1228743A JP22874389A JPH0778088B2 JP H0778088 B2 JPH0778088 B2 JP H0778088B2 JP 1228743 A JP1228743 A JP 1228743A JP 22874389 A JP22874389 A JP 22874389A JP H0778088 B2 JPH0778088 B2 JP H0778088B2
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Description
【発明の詳細な説明】 《産業上の利用性》 本発明は、ジメチルシロキサンの共重合体に関し、特
に、ジメチルポリシロキサン−ビニル系ポリマーのブロ
ック共重合体及びそれを用いた被覆組成物に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION << Industrial Applicability >> The present invention relates to a dimethylsiloxane copolymer, and more particularly to a dimethylpolysiloxane-vinyl polymer block copolymer and a coating composition using the same.
《従来技術》 離型性、防汚性、耐候性に優れる材料として、近年オル
ガノポリシロキサンとビニル系ポリマーとのブロックポ
リマー、グラフトポリマー及びクシ型ポリマーが知られ
ている。<< Prior Art >> Block polymers, graft polymers and comb polymers of organopolysiloxanes and vinyl polymers have been known in recent years as materials having excellent releasability, antifouling properties and weather resistance.
これらの中で、(メタ)アクリル基等のラジカル重合性
基を有するシリコーンマクロモノマーとラジカル重合性
ビニルモノマーとの共重合物であるクシ型ポリマーにつ
いては、特開昭59-20360号、特開昭61-151272号に開示
されている。これらのクシ型ポリマーは前記した特性に
おいて優れた性能を示すものではあるが、その製造面に
おいて、1分子中に2個以上の重合性基を有する不純物
が極く少量であっても混在する場合にはビニル系モノマ
ーとのラジカル共重合工程で架橋反応によるゲル化を起
こすという大きな困難を伴う一方、1分子中に重合性基
を全く持たない不純物が混在する場合には得られたクシ
型共重合ポリマーが透明ではなく濁ったものになるとい
う問題点が存在する。このため係るクシ型共重合ポリマ
ーの原料であるラジカル重合性シリコーンモノマーは極
めて高純度であることが要求されるが、このような高純
度品を工業的に製造することは技術的に非常に困難であ
り、従って原料自体が高価なものとならざるを得ないと
いう欠点があった。Among them, the comb-type polymer which is a copolymer of a silicone macromonomer having a radical-polymerizable group such as (meth) acrylic group and a radical-polymerizable vinyl monomer is described in JP-A-59-20360. No. 61-151272. Although these comb-type polymers show excellent performance in the above-mentioned properties, in the production aspect, when impurities having two or more polymerizable groups in one molecule are mixed even in a very small amount, Is accompanied by the great difficulty of causing gelation due to the crosslinking reaction in the radical copolymerization process with vinyl-based monomers, while the comb-type copolymer obtained when one molecule contains no impurities at all has a polymerizable group. There is a problem that the polymerized polymer is not transparent but becomes cloudy. For this reason, the radical-polymerizable silicone monomer, which is a raw material of such comb-type copolymer, is required to have an extremely high purity, but it is technically very difficult to industrially produce such a high-purity product. Therefore, there is a drawback that the raw material itself must be expensive.
一方、連鎖移動剤としてメルカプトシランを用いたビニ
ル系モノマーとのクシ型共重合体については、特開昭61
-283623号、特開昭62-4706号に開示されている。この方
法によれば連鎖移動剤としてのメルカプトシランを導入
するので、ビニル系モノマーの重合工程においては、前
記したラジカル重合性シリコーンモノマーの共重合の場
合に生じるゲル化の可能性は少ないものの、次工程のメ
ルカプトシランが導入されたビニル重合体とジアルコキ
シシラン化合物との共加水分解・縮合工程において架橋
反応により三次元構造化、ゲル化が起こり易いという欠
点を有する。On the other hand, regarding a comb-type copolymer with a vinyl monomer using mercaptosilane as a chain transfer agent, see JP-A-61
-283623 and JP-A-62-4706. According to this method, since mercaptosilane as a chain transfer agent is introduced, in the step of polymerizing the vinyl-based monomer, there is little possibility of gelation in the case of copolymerization of the radically polymerizable silicone monomer described above. In the step of co-hydrolysis / condensation of the mercaptosilane-introduced vinyl polymer and the dialkoxysilane compound, there is a drawback that three-dimensional structure and gelation are likely to occur due to a crosslinking reaction.
本発明者は離型性、耐候性、撥水性、防汚性及び基体材
料に対する接着性に優れるジメチルポリシロキサン鎖含
有共重合体であって、その製造工程中にゲル化の可能性
がなく、大量生産が容易で且つ高い品質を得ることので
きる共重合体及びその合成方法について鋭意検討した結
果、1分子中に平均1個のメルカプトアルキル基と1〜
3個のアルコキシシリル基を有するジメチルポリシロキ
サンマクロモノマーを連鎖移動剤とし、ラジカル重合性
を有するビニル系モノマーの1種又は2種以上をラジカ
ル開始剤の存在下に重合させて得た新規なジメチルポリ
シロキサン−ビニル系ポリマーのブロック共重合体が上
記要件を全て満足するものであることを見い出し本発明
を完成させた。The present inventor is a dimethylpolysiloxane chain-containing copolymer which is excellent in mold releasability, weather resistance, water repellency, antifouling property and adhesiveness to a substrate material, and has no possibility of gelation during its production process. As a result of diligent studies on a copolymer which can be easily mass-produced and can obtain high quality, and a synthesis method thereof, an average of 1 mercaptoalkyl group and 1-
Novel dimethyl obtained by polymerizing one or more vinyl-based monomers having radical polymerizability in the presence of a radical initiator, using a dimethylpolysiloxane macromonomer having three alkoxysilyl groups as a chain transfer agent. The inventors have found that a block copolymer of a polysiloxane-vinyl-based polymer satisfies all the above requirements and completed the present invention.
《発明が解決しようとする課題》 従って本発明の第1の目的は、安価で且つ、離型性、耐
候性、撥水性、防汚性及び基体材料に対する接着性に優
れたジメチルポリシロキサン鎖含有共重合体を提供する
ことにある。<< Problems to be Solved by the Invention >> Therefore, a first object of the present invention is to contain a dimethylpolysiloxane chain which is inexpensive and excellent in mold releasability, weather resistance, water repellency, antifouling property and adhesion to a substrate material. It is to provide a copolymer.
本発明の第2の目的は、電子部品や建築物に対する保護
コート剤として、又離型塗料、防汚塗料、着雪防止塗料
等として有用である安価な被覆組成物を提供することに
ある。A second object of the present invention is to provide an inexpensive coating composition which is useful as a protective coating agent for electronic parts and buildings, as a release coating, an antifouling coating, a snow accretion coating, and the like.
本発明の第3の目的は、高品質で且つ大量生産が容易な
ジメチルポリシロキサン鎖含有共重合体を製造する方法
を提供することにある。A third object of the present invention is to provide a method for producing a dimethylpolysiloxane chain-containing copolymer that is high in quality and easy to mass-produce.
《課題を解決するための手段》 本発明の上記の諸目的は、一般式 1)一般式 で表されることを特徴とするジメチルポリシロキサン−
ビニル系ポリマーブロック共重合体及びそれを主成分と
する被覆組成物によって達成された。<< Means for Solving the Problems >> The above-mentioned objects of the present invention include the general formula 1) the general formula Dimethylpolysiloxane represented by
Achieved by vinyl-based polymer block copolymers and coating compositions based on them.
上記一般式において、〔A〕は、(メタ)アクリレート
類、スチレン類、ビニルエステル類、(メタ)アクリル
酸、(メタ)アクリルアミド、無水マレイン酸、アクリ
ロニトリル及びブタジエンから成る群の中から選択され
た少くとも1種のモノマーを(共)重合させてなる
(共)重合体部分、R1は炭素数1〜10の2価の炭化水素
基、R2は炭素数1〜4の1価の炭化水素基、nは3〜10
0の整数、及び、mは1,2又は3であり、〔A〕部分を構
成するのに費やされたビニルモノマーの重量と、〔A〕
以外の部分を構成するのに費やされた で表されるジメチルポリシロキサンの重量比(ビニルモ
ノマー/ジメチルポリシロキサン)は95/5〜40/60であ
る。In the above general formula, [A] is selected from the group consisting of (meth) acrylates, styrenes, vinyl esters, (meth) acrylic acid, (meth) acrylamide, maleic anhydride, acrylonitrile and butadiene. A (co) polymer part obtained by (co) polymerizing at least one kind of monomer, R 1 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and R 2 is a monovalent carbon atom having 1 to 4 carbon atoms. Hydrogen group, n is 3-10
An integer of 0, and m is 1, 2 or 3, and the weight of the vinyl monomer spent to constitute the [A] portion and [A]
Spent to make up the other parts The weight ratio of the dimethylpolysiloxane represented by (vinyl monomer / dimethylpolysiloxane) is 95/5 to 40/60.
本発明のジメチルポリシロキサン−ビニル系ポリマーの
ブロック共重合体は、1分子中に平均1個のメルカプト
アルキル基と1〜3個のアルコキシシリル基を有するジ
メチルポリシロキサンと、ラジカル重合性を有するビニ
ル系モノマーを原料として製造される。The dimethylpolysiloxane-vinyl polymer block copolymer of the present invention is a dimethylpolysiloxane having an average of one mercaptoalkyl group and one to three alkoxysilyl groups in one molecule, and vinyl having radical polymerizability. It is manufactured using a system monomer as a raw material.
上記原料の1つであるジメチルポリシロキサンは、1分
子に平均1個のメルカプトアルキル基と、1〜3個のア
ルコキシシリル基を有するジメチルポリシロキサンであ
る限り、特に他の制限はない。このようなジメチルポリ
シロキサンは、例えば以下の平均組成式で表されるもの
である。The dimethylpolysiloxane which is one of the above raw materials is not particularly limited as long as it is a dimethylpolysiloxane having an average of one mercaptoalkyl group and one to three alkoxysilyl groups in one molecule. Such dimethylpolysiloxane is represented by, for example, the following average composition formula.
ここに、R1はメルカプトと珪素原子を結合する炭素数1
〜10の2価炭化水素基を表し、具体例として、例えば −CH2−、−CH2CH2−、−CH2CH2CH2−、 −CH2CH2CH2CH2−、 CH2 5、CH2 6、CH2 8、CH2 10、 などが例示される。 Where R 1 is the number of carbon atoms connecting mercapto and the silicon atom
It represents a divalent hydrocarbon group of 10, as a specific example, for example, -CH 2 -, - CH 2 CH 2 -, - CH 2 CH 2 CH 2 -, -CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -, CH 2 5 , CH 2 6 , CH 2 8 , CH 2 10 , Are exemplified.
R2は炭素数1〜4の1価炭化水素基であり、例えばメチ
ル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等を例示するこ
とができるが、得られたブロックポリマーの架橋の容易
さ及び基体材料に対する接着性の観点からメチル基及び
エチル基が好ましい。R 2 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, and the like. From the viewpoint of adhesiveness to materials, methyl group and ethyl group are preferable.
nはジメチルシロキサンの鎖長を表す数であり、3〜10
0であることが好ましい。nが3未満であるとジメチル
ポリシロキサン鎖に起因する離型性、撥水性、防汚性の
性能が低下する一方、100を越えると最早それ以上の離
型性、撥水性、防汚性が得られないにもかかわらず共重
合体の強度が低下するという理由によるものである。n is a number representing the chain length of dimethylsiloxane and is 3 to 10
It is preferably 0. When n is less than 3, the releasability, water repellency and antifouling property due to the dimethylpolysiloxane chain are deteriorated, whereas when n is more than 100, the releasability, water repellency and antifouling property are no longer higher. This is because the strength of the copolymer is reduced although it is not obtained.
mは、ジメチルシロキサンブロックの数であり、1、2
又は3である。m is the number of dimethylsiloxane blocks and is 1, 2
Or 3.
かかるジメチルポリシロキサンの合成方法は特に制限さ
れるものではないが、容易に入手可能な原材料を使用
し、しかも安価にするという観点から (式中のR1及びR2、mは前記R1、R2及びmと同じであ
る) で表されるメルカプト基含有アルコキシシランと、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
トラシロキサン又はデカメチルシクロペンタシロキサン
に代表される環状ジメチルシロキサンとをシロキサン重
合触媒を用いて重合させる方法が好ましい。この場合に
使用される触媒としては、トリフロロメタンスルホン
酸、硫酸、活性白土、酸性白土、及びスルホン酸基含有
陽イオン交換樹脂等が例示される。The method for synthesizing such dimethylpolysiloxane is not particularly limited, but from the viewpoint of using easily available raw materials and making it inexpensive. (Wherein R 1 and R 2 , m are the same as R 1 , R 2 and m above), and a hexamethylcyclotrisiloxane, octamethylcyclotetrasiloxane or decamethyl. A method of polymerizing a cyclic dimethylsiloxane represented by cyclopentasiloxane using a siloxane polymerization catalyst is preferable. Examples of the catalyst used in this case include trifluoromethanesulfonic acid, sulfuric acid, activated clay, acid clay, and a cation exchange resin containing a sulfonic acid group.
反応は通常無溶媒で0℃〜120℃好ましくは20℃〜80℃
の範囲で行われ、この温度範囲で3〜10時間で終了す
る。The reaction is usually solventless, 0 ° C to 120 ° C, preferably 20 ° C to 80 ° C.
The temperature is within the range of 3 to 10 hours.
このようにして得たジメチルポリシロキサンとしては 等が例示される。これらは単独で使用しても2種以上を
混合して使用しても良い。The dimethylpolysiloxane thus obtained is Etc. are illustrated. These may be used alone or in combination of two or more.
本発明のジメチルポリシロキサン−ビニル系ポリマーの
ブロック共重合体を製造するための第2の原料成分であ
るラジカル重合性を有するビニル系モノマーとしては、
メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレ
ート、ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)
アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、
2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル
(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、
ドデシル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)ア
クリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、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、炭素数1〜8のパー
フロロアルキル基を有する(メタ)アクリレート、トリ
メトキシシリルプロピル(メタ)アクリレート、ジメト
キシメチルシリルプロピル(メタ)アクリレート等の
(メタ)アクリレート類、スチレン、α−メチレンスチ
レン等のスチレン類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニ
ル、カプロン酸ビニル、ラウリル酸ビニル等のビニルエ
ステル類、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリルアミ
ド、無水マレイン酸、アクリロニトリル及びブタジエン
等が例示される。これらのビニル系モノマーは単独で使
用しても2種以上を混合して使用しても良い。The radical-polymerizable vinyl-based monomer, which is the second raw material component for producing the dimethylpolysiloxane-vinyl-based polymer block copolymer of the present invention, includes:
Methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, hexyl (meth)
Acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate,
2-ethylhexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate,
Dodecyl (meth) acrylate, tridecyl (meth) acrylate, octadecyl (meth) acrylate, 2-
Hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, (meth) acrylate having a C1-8 perfluoroalkyl group, trimethoxysilylpropyl (meth) acrylate, dimethoxymethylsilylpropyl (meth) acrylate (Meth) acrylates such as styrene, styrenes such as styrene and α-methylenestyrene, vinyl acetates such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl caproate and vinyl laurate, (meth) acrylic acid, (meth) acrylamide, Examples thereof include maleic anhydride, acrylonitrile, butadiene and the like. These vinyl-based monomers may be used alone or in combination of two or more.
本発明のジメチルポリシロキサン−ビニル系ポリマーの
ブロック共重合体は前記ジメチルポリシロキサンの1種
又は2種以上とラジカル重合性ビニル系モノマーの1種
又は2種以上とをラジカル開始剤の存在下に共重合する
ことにより得られる。The block copolymer of dimethylpolysiloxane-vinyl-based polymer of the present invention comprises one or more dimethylpolysiloxane and one or more radical-polymerizable vinyl-based monomer in the presence of a radical initiator. Obtained by copolymerization.
前記ブロック共重合体における〔A〕部分を構成するた
めに費やされたビニル形モノマーの重量と、〔A〕以外
の部分を構成するのに費やされたジメチルポリシロキサ
ンの重量の重量分率は、前者が95〜40重量%で後者が5
〜60重量%であることが好ましい。ジメチルポリシロキ
サンの重量分率が5重量%未満であると、被膜とした場
合の離型性、防汚性、耐候性、撥水性等の特性が低下
し、60重量%を越えると被膜の機械強度及び硬度が低下
する。Weight fraction of the weight of the vinyl-type monomer spent for constituting the [A] portion and the weight of dimethylpolysiloxane spent for constituting the portion other than [A] in the block copolymer. The former is 95-40% by weight and the latter is 5%
It is preferably about 60% by weight. When the weight fraction of dimethylpolysiloxane is less than 5% by weight, properties such as releasability, antifouling property, weather resistance and water repellency when formed into a film are deteriorated. Strength and hardness decrease.
ジメチルポリシロキサンとラジカル重合性ビニル系モノ
マーの共重合には、溶液重合、塊重合、懸濁重合、乳化
重合のいずれの方法を用いても良く特に制限されるもの
ではないが、ジメチルポリシロキサンに加水分解性アル
コキシシリル基が含まれているので、水を共存させる懸
濁重合や乳化重合はあまり好ましいものはない。特に好
ましい重合方法は溶液重合である。For the copolymerization of dimethylpolysiloxane and a radically polymerizable vinyl-based monomer, any method of solution polymerization, bulk polymerization, suspension polymerization and emulsion polymerization may be used without any particular limitation. Since it contains a hydrolyzable alkoxysilyl group, suspension polymerization and emulsion polymerization in the presence of water are not very preferable. A particularly preferred polymerization method is solution polymerization.
ラジカル開始剤の使用量は、ジメチルポリシロキサンと
ビニル系モノマーからなる原料100重量部に対して0.05
〜5.0の範囲である。ラジカル開始剤の具体例としては
ベンゾイルパーオキシド、パーブチルベンゾエート、メ
チルエチルケトンパーオキシド、ジクミルパーオキシ
ド、t−ブチルハイドロパーオキシド、2,2′−アゾビ
スイソブチロニトリル、2,2′−アゾビスイソバレロニ
トリル、2,2′−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリ
ル)等が例示される。又、レドックス重合系に用いられ
るレドックス触媒、例えば遷移金属塩、アミン類等とパ
ーオキシド系ラジカル開始剤の組み合わせを用いても良
い。The amount of radical initiator used is 0.05 with respect to 100 parts by weight of a raw material composed of dimethylpolysiloxane and a vinyl monomer.
It is in the range of ~ 5.0. Specific examples of the radical initiator include benzoyl peroxide, perbutyl benzoate, methyl ethyl ketone peroxide, dicumyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azo. Examples thereof include bisisovaleronitrile and 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile). Further, a redox catalyst used in the redox polymerization system, for example, a combination of a transition metal salt, amines and the like and a peroxide type radical initiator may be used.
上記のような重合方法及びラジカル開始剤を用い、ジメ
チルポリシロキサンとビニル重合性モノマーを常法に従
って共重合させることにより容易にジメチルポリシロキ
サン−ビニル系ポリマーのブロック共重合体を製造する
ことができる。A block copolymer of dimethylpolysiloxane-vinyl polymer can be easily produced by copolymerizing dimethylpolysiloxane and a vinyl polymerizable monomer by a conventional method using the above-mentioned polymerization method and radical initiator. .
以上の如くして得られた共重合体は低エネルギー表面を
形成し、撥水、撥油、潤滑、離型、防汚、耐候、気体透
過性等に優れる上、分子中に架橋基及び無機質との反応
基であるアルコキシシリル基を含有しているので基体材
料への接着性及び耐溶剤性においても優れているので、
電子部品(例えば回路配線等の保護、電子写真用ドラム
の防汚、感熱転写紙或いはインクリボンの融着防止)、
建築物、自動車、船舶、航空機等へのコーティング剤と
して、又、離型剤、離型性塗料、防汚塗料、落書、貼紙
防止塗料、着氷・着雪防止染料、耐候性塗料として極め
て有用である。The copolymer obtained as described above forms a low energy surface and is excellent in water repellency, oil repellency, lubrication, mold release, antifouling, weather resistance, gas permeability, etc., and also has a crosslinking group and an inorganic substance in the molecule. Since it contains an alkoxysilyl group that is a reactive group with, it is also excellent in adhesiveness to substrate materials and solvent resistance,
Electronic parts (for example, protection of circuit wiring, antifouling of electrophotographic drum, fusion prevention of thermal transfer paper or ink ribbon),
Extremely useful as a coating agent for buildings, automobiles, ships, aircrafts, etc., and as a release agent, release coating, antifouling coating, dropout, anti-papering coating, anti-icing / snow-preventing dye, weathering coating Is.
又、前記したメルカプト基とアルコキシシリル基を含有
するジメチルポリシロキサンを連鎖移動剤として、ラジ
カル重合性モノマーとラジカル発生剤の存在下に重合反
応を行い共重合ポリマーを得るという本発明の製造方法
は、従来技術であるメルカプトシランを連鎖移動剤とす
る方法、及びラジカル重合性シリコーンマクロモノマー
を共重合させる方法等と比較して、反応時にゲル化が起
こりにくいという特徴を有するので工業的規模における
生産に極めて適している。Further, the production method of the present invention in which a copolymerization polymer is obtained by carrying out a polymerization reaction in the presence of a radically polymerizable monomer and a radical generator, using the above-mentioned dimethylpolysiloxane containing a mercapto group and an alkoxysilyl group as a chain transfer agent, Compared to the conventional method of using mercaptosilane as a chain transfer agent, and the method of copolymerizing a radical-polymerizable silicone macromonomer, etc., it has a feature that gelation is less likely to occur during the reaction, so production on an industrial scale. Very suitable for.
本発明の組成物には前記ブロック共重合体の他に必要に
応じて溶媒、硬化触媒、充填剤、顔料、安定剤、架橋剤
及び有機樹脂を混合使用することができる。In the composition of the present invention, in addition to the block copolymer, a solvent, a curing catalyst, a filler, a pigment, a stabilizer, a cross-linking agent, and an organic resin may be mixed and used, if necessary.
溶媒は被覆組成物としては必須のものであり、ブロック
共重合体を溶解させるものであれば特に制限はない。こ
のような溶媒としてはトルエン、キシレン等の芳香族炭
化水素;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブ
チルケトン、ジブチルケトン、シクロヘキサン等のケト
ン類;酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸イソブチル
等のエステル類;ジエチルエーテル、ジ−n−プロピル
エーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジ
オキサン等のエーテル類;ジクロロメタン、ジクロロエ
タン、トリクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラ
クロロエタン、クロロホルム等の塩素化炭化水素;イソ
プロパノール、n−ブタノール、イソブタノール等のア
ルコール類等が例示される。これらの溶媒は単独で使用
しても2種以上を混合して使用しても良い。特に、重合
方法として溶液重合を用いる場合には、重合反応によっ
て得られたブロック共重合体を分別、精製することなく
溶媒希釈のまま使用することも可能である。The solvent is essential for the coating composition and is not particularly limited as long as it dissolves the block copolymer. Examples of such solvents include aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, dibutyl ketone and cyclohexane; esters such as ethyl acetate, isopropyl acetate and isobutyl acetate; diethyl ether, diether -Ethers such as n-propyl ether, dibutyl ether, tetrahydrofuran, dioxane; chlorinated hydrocarbons such as dichloromethane, dichloroethane, trichloroethane, trichloroethylene, tetrachloroethane, chloroform; alcohols such as isopropanol, n-butanol, isobutanol, etc. It is illustrated. These solvents may be used alone or in combination of two or more. In particular, when solution polymerization is used as the polymerization method, it is also possible to use the block copolymer obtained by the polymerization reaction as it is as it is diluted with the solvent, without fractionation and purification.
本発明の組成物を塗布後に硬化させる硬化触媒は、ブロ
ック共重合体中に含まれるアルコキシシリル基を加水分
解縮合させるものであれば特に制限はなく、具体例とし
て、ジブチルスズジオクテート、ジブチルスズジアセテ
ート、ジブチルスズジラウレート等の有機スズ化合物;
アルミニウムアセチルアセトン等の有機アルミニウム化
合物;テトライソプロピルチタネート、テトラブチルチ
タネート等のチタンエステル;リン酸、p−トルエンス
ルホン酸等の酸化合物及びエチレンジアミン、トリエチ
レンテトラミン、グアニジン等のアミン類を挙げること
ができる。これらの硬化触媒はブロック共重合体に対し
て通常0.001〜5.0重量%好ましくは0.01〜3重量%の範
囲で添加される。The curing catalyst for curing the composition of the present invention after application is not particularly limited as long as it hydrolyzes and condenses the alkoxysilyl group contained in the block copolymer, and specific examples include dibutyltin dioctate and dibutyltin dioctane. Organotin compounds such as acetate and dibutyltin dilaurate;
Examples thereof include organic aluminum compounds such as aluminum acetylacetone; titanium esters such as tetraisopropyl titanate and tetrabutyl titanate; acid compounds such as phosphoric acid and p-toluenesulfonic acid; and amines such as ethylenediamine, triethylenetetramine and guanidine. These curing catalysts are usually added in the range of 0.001 to 5.0% by weight, preferably 0.01 to 3% by weight, based on the block copolymer.
《発明の効果》 本発明のジメチルポリシロキサン−ビニル系ポリマーの
ブロック共重合体は架橋基及び無機質との反応基である
アルコキシシリル基を含有しているので接着性に優れる
のみならず低エネルギー表面を形成することのできる高
機能性共重合体であるにもかかわらずその製造工程にお
いてはゲル化が起こりにくいので生産効率が良好であり
大量生産に適している。又、本発明の被覆組成物は、上
記の如き特徴を有する共重合体を主成分としているの
で、基体材料への接着性及び耐溶剤性に優れるのみなら
ず、撥水、撥油、潤滑、離型、防汚、耐候、気体通過等
の諸特性に優れているので、電子部品、建築物、自動
車、船舶、航空機等へのコーティング剤として、又離型
性染料、防汚染料、落書や貼紙防止塗料、着氷・着雪防
止染料、耐候性塗料等に極めて適している。<< Effects of the Invention >> Since the block copolymer of the dimethylpolysiloxane-vinyl polymer of the present invention contains a crosslinkable group and an alkoxysilyl group which is a reactive group with an inorganic substance, it has excellent adhesiveness and a low energy surface. Despite being a high-functionality copolymer capable of forming a polymer, gelation is unlikely to occur in the production process, so that the production efficiency is good and it is suitable for mass production. Further, since the coating composition of the present invention contains a copolymer having the above-mentioned characteristics as a main component, it is excellent not only in adhesiveness to a base material and solvent resistance, but also in water repellency, oil repellency, lubrication, Since it has excellent properties such as mold release, antifouling, weather resistance, gas passage, etc., it can be used as a coating agent for electronic parts, buildings, automobiles, ships, aircraft, etc. It is extremely suitable for anti-paper sticking paints, dyes for preventing ice and snow, weather resistant paints, etc.
《実施例》 以下に本発明を実施例に従って更に詳述するが、本発明
はこれによって限定されるものではない。<Example> The present invention will be described in more detail below with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.
参考例:メルカプト基含有ジメチルポリシロキサンの合
成 攪拌機、還流冷却器及び温度計が装備されたガラス製反
応容器中に3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン
19.6g並びにオクタメチルテトラシクロシロキサン222g
を仕込んだ後、攪拌下にトリフロロメタンスルホン酸0.
48gを添加した。次いで、油浴にて内温を60℃に維持し
て攪拌下に5時間重合反応を行った後反応物を室温に冷
却し、更に炭酸水素ナトリウム0.54gを添加して2時間
攪拌を行い、トリフロロメタンスルホン酸を中和した。
中和後、ケイソウ土を用いて濾過処理を行った後、減圧
下に未反応物等をストリッピングして無色透明オイル状
物228.3gを得た。このものは25℃における粘度が35.7セ
ンチストークス、屈折率1.4063、比重0.982、メトキシ
基含量3.7%(理論値3.85%)、メルカプト基含量1.4%
(理論値1.37%)であり、赤外吸収スペクトル、GPCよ
り下記平均組成式で表わされる化合物であることが確認
された。Reference example: Synthesis of mercapto group-containing dimethylpolysiloxane 3-mercaptopropyltrimethoxysilane was placed in a glass reaction vessel equipped with a stirrer, a reflux condenser and a thermometer.
19.6 g and octamethyl tetracyclosiloxane 222 g
After charging, trifluoromethanesulfonic acid 0.
48 g was added. Then, the internal temperature was maintained at 60 ° C. in an oil bath to carry out a polymerization reaction for 5 hours with stirring, then the reaction product was cooled to room temperature, 0.54 g of sodium hydrogen carbonate was further added, and the mixture was stirred for 2 hours, Trifluoromethanesulfonic acid was neutralized.
After neutralization, a filtration treatment was performed using diatomaceous earth, and unreacted substances were stripped under reduced pressure to obtain 228.3 g of a colorless transparent oily substance. This product has a viscosity at 25 ° C of 35.7 centistokes, a refractive index of 1.4063, a specific gravity of 0.982, a methoxy group content of 3.7% (theoretical value of 3.85%), and a mercapto group content of 1.4%.
It was (theoretical value: 1.37%), and it was confirmed from the infrared absorption spectrum and GPC that it was a compound represented by the following average composition formula.
実施例1. 攪拌機、還流冷却器,温度計、滴下ロート及び窒素ガス
導入管が装着されたガラス製反応容器中にトルエン100g
及び2,2′−アゾイソブチロニトリル1gを仕込み、窒素
ガス気流中で攪拌下に加熱を行い内温を85〜90℃に維持
した。次いで、メチルメタクリレート50g、2−エチル
ヘキシルアクリレート15g、参考例で合成したメルカプ
ト基含有ジメチルシロキサンマクロモノマー35g及び2,
2′−アゾイソブチロニトリル1gの混合溶解物を、滴下
ロートを通じ1時間かけて滴下し、内温を85〜90℃に保
ちながら更に5時間熟成反応を行った。反応終了後、反
応物を室温に冷却し、次いで1.5lのメタノール中に滴下
して生成した共重合体を沈澱させた。減圧濾過によって
共重合体を濾別し100mlのメタノールで洗浄した後減圧
下にメタノールを除去し、白色粉末状目的物83gを得
た。この白色粉末のガラス転移点は47℃、GPCにおける
ポリスチレン換算重量平均分子量は43,300であり、赤外
吸収スペクトルより、下式で表される、ジメチルポリシ
ロキサンとポリメタクリレート及び2−エチルヘキシル
アクリレートの共重合体であることが確認された。 Example 1. 100 g of toluene in a glass reaction vessel equipped with a stirrer, a reflux condenser, a thermometer, a dropping funnel, and a nitrogen gas introducing tube.
Also, 1 g of 2,2'-azoisobutyronitrile was charged, and the mixture was heated in a nitrogen gas stream with stirring to maintain the internal temperature at 85 to 90 ° C. Next, 50 g of methyl methacrylate, 15 g of 2-ethylhexyl acrylate, 35 g of mercapto group-containing dimethylsiloxane macromonomer synthesized in Reference Example and 2,
A mixed solution of 1 g of 2'-azoisobutyronitrile was added dropwise through the dropping funnel over 1 hour, and the aging reaction was carried out for 5 hours while maintaining the internal temperature at 85 to 90 ° C. After completion of the reaction, the reaction product was cooled to room temperature, and then dropped into 1.5 l of methanol to precipitate the produced copolymer. The copolymer was separated by filtration under reduced pressure, washed with 100 ml of methanol, and then methanol was removed under reduced pressure to obtain 83 g of the white powdery target product. The glass transition point of this white powder is 47 ° C., the weight average molecular weight in terms of polystyrene in GPC is 43,300, and from the infrared absorption spectrum, the dimethylpolysiloxane, polymethacrylate, and 2-ethylhexyl acrylate copolymer It was confirmed to be a united body.
得られた共重合体40gを60gのメチルイソブチルケトンに
溶解し、更にテトラブチルチタネート1gを加えてコーテ
ィング組成物を調製した。得られた組成物をアプリケー
ターを用いてアルミニウムテストパネル上に塗布し、常
温で3日間放置して膜厚30μの硬化被膜を得た。この被
膜の臨界表面張力は22dyn/cm、動摩擦係数は0.22、密着
性は100%であった。この結果から本発明の被覆組成物
の硬化被膜は、臨界表面張力と動摩擦係数が小さい上基
体との接着性も良好であり、撥水性、離型性及びすべり
性に優れていることが確認された。又本発明のブロック
共重合体は耐候性、気体透過性も良好なものであった。 40 g of the obtained copolymer was dissolved in 60 g of methyl isobutyl ketone, and 1 g of tetrabutyl titanate was further added to prepare a coating composition. The obtained composition was applied onto an aluminum test panel using an applicator and left at room temperature for 3 days to obtain a cured coating having a film thickness of 30μ. The coating had a critical surface tension of 22 dyn / cm, a dynamic friction coefficient of 0.22 and an adhesion of 100%. From these results, it was confirmed that the cured coating film of the coating composition of the present invention has a low critical surface tension and a small dynamic friction coefficient and has good adhesiveness to the substrate, and is excellent in water repellency, releasability and slipperiness. It was The block copolymer of the present invention also had good weather resistance and gas permeability.
尚、臨界表面張力は、n−オクタン乃至n−ヘキサデカ
ンまでの直鎖状飽和炭化水素の被膜に対する接触角を測
定して、cosθ(θ:接触角)を1に外挿することによ
り求めた。又、動摩擦係数は、協和界面科学(株)製動
摩擦係数測定装置を使用し、摩擦子:SUSボール、荷重:1
00g、速度:50mm/分の条件下にて測定し、密着性は、ゴ
バン目カッターにて1mm角のゴバン目状にカット(10×1
0=100個)を入れ、その表面をセロハンテープで剥離さ
せた時の残存率(%)で評価した。The critical surface tension was determined by measuring the contact angle of a linear saturated hydrocarbon film from n-octane to n-hexadecane with respect to the film and extrapolating cos θ (θ: contact angle) to 1. For the dynamic friction coefficient, use a dynamic friction coefficient measuring device manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd., friction element: SUS ball, load: 1
00g, speed: measured under the condition of 50 mm / min. Adhesion is cut into 1 mm square goggles with a goggles cutter (10 x 1
(0 = 100 pieces) was put in, and the surface was peeled off with a cellophane tape, and the residual rate (%) was evaluated.
実施例2〜8、比較例1 実施例1と同様な方法でメルカプト基含有ジメチルポリ
シロキサン及びラジカル重合性モノマーとから第1表に
示したブロック共重合体を合成し、この共重合体を使用
して実施例1と同様にコーティング組成物を調製して被
膜を形成せしめ、これらの被膜の性能を評価した結果を
第1表に併記した。Examples 2 to 8 and Comparative Example 1 The block copolymers shown in Table 1 were synthesized from the mercapto group-containing dimethylpolysiloxane and the radical-polymerizable monomer in the same manner as in Example 1, and this copolymer was used. Then, a coating composition was prepared in the same manner as in Example 1 to form a film, and the results of evaluating the performance of these films are also shown in Table 1.
尚、実施例2〜実施例8のブロック共重合体の化学式を
以下に示す。The chemical formulas of the block copolymers of Examples 2 to 8 are shown below.
第1表の結果から、本発明の共重合体が、優れた接着性
と小さな臨界表面張力及び小さな動摩擦係数を有するこ
とが実証された。 The results in Table 1 demonstrate that the copolymer of the present invention has excellent adhesiveness, a small critical surface tension and a small dynamic friction coefficient.
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09D 183/08 PMV (56)参考文献 特開 平3−86775(JP,A) 特開 平3−45680(JP,A) 特開 平3−88815(JP,A)Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Reference number within the agency FI Technical display location C09D 183/08 PMV (56) Reference JP-A-3-86775 (JP, A) JP-A-3-45680 ( JP, A) JP-A-3-88815 (JP, A)
Claims (2)
ビニル系ポリマーのブロック共重合体;但し式中〔A〕
は、(メタ)アクリレート類、スチレン類、ビニルエス
テル類、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリルアミ
ド、無水マレイン酸、アクリロニトリル及びブタジエン
から成る群の中から選択された少くとも1種のモノマー
を(共)重合させてなる(共)重合体部分、R1は炭素数
1〜10の2価の炭化水素基、R2は炭素数1〜4の1価の
炭化水素基、nは3〜100の整数、及び、mは1,2又は3
であり、〔A〕部分を構成するのに費やされたビニルモ
ノマーの重量と、〔A〕以外の部分を構成するのに費や
された で表されるジメチルポリシロキサンの重量比(ビニルモ
ノマー/ジメチルポリシロキサン)は95/5〜40/60であ
る。」1. A general formula Dimethylpolysiloxane represented by
Block copolymer of vinyl polymer; in the formula [A]
Is at least one monomer selected from the group consisting of (meth) acrylates, styrenes, vinyl esters, (meth) acrylic acid, (meth) acrylamide, maleic anhydride, acrylonitrile and butadiene ( (Co) polymer portion obtained by copolymerization, R 1 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, R 2 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, and n is 3 to 100 Is an integer and m is 1, 2 or 3
And the weight of the vinyl monomer spent to make part [A] and the weight spent to make parts other than [A]. The weight ratio of the dimethylpolysiloxane represented by (vinyl monomer / dimethylpolysiloxane) is 95/5 to 40/60. "
分とする被覆組成物。2. A coating composition containing the block copolymer according to claim 1 as a main component.
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| JP1228743A JPH0778088B2 (en) | 1989-09-04 | 1989-09-04 | Dimethylpolysiloxane-vinyl polymer block copolymer and coating composition using the same |
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