JPH01152117A - 硬化可能な樹脂組成物及びその硬化方法 - Google Patents
硬化可能な樹脂組成物及びその硬化方法Info
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Landscapes
- Paints Or Removers (AREA)
- Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Polymerization Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、硬化可能な樹脂組成物及びその硬化方法に関
する。
する。
従来の技術及びその問題点
従来、不飽和基を有する樹脂を加熱硬化させる場合、ラ
ジカル重合触媒やポリチオールを添加することによりラ
ジカル付加重合反応を起こさせて樹脂を架橋させること
が一般的に行なわれている。
ジカル重合触媒やポリチオールを添加することによりラ
ジカル付加重合反応を起こさせて樹脂を架橋させること
が一般的に行なわれている。
しかしながら、この方法では、硬化性樹脂組成物の貯蔵
安定性が悪く、また空気中の酸素によって樹脂表面の硬
化が妨げられるという欠点を有している。上記の方法に
代る方法として、塩基性触媒の存在下、ミカエル付加に
よって活性水素を有する化合物を重合性不飽和基と反応
させて硬化させる方法も開発されているが、この方法で
も、樹脂組成物の貯蔵安定性が乏しく、また硬化物中に
塩基性触媒が残存して硬化物の耐水性を低下させるとい
う欠点を有している。
安定性が悪く、また空気中の酸素によって樹脂表面の硬
化が妨げられるという欠点を有している。上記の方法に
代る方法として、塩基性触媒の存在下、ミカエル付加に
よって活性水素を有する化合物を重合性不飽和基と反応
させて硬化させる方法も開発されているが、この方法で
も、樹脂組成物の貯蔵安定性が乏しく、また硬化物中に
塩基性触媒が残存して硬化物の耐水性を低下させるとい
う欠点を有している。
問題点を解決するための手段
本発明の目的は、上記欠点のない硬化性樹脂組成物、即
ち、貯蔵安定性に優れていると共に、硬化性も良好であ
り、しかも硬化物に優れた耐水性を付与し得る硬化可能
な樹脂組成物及び該樹脂組成物の硬化方法を提供するも
のである。
ち、貯蔵安定性に優れていると共に、硬化性も良好であ
り、しかも硬化物に優れた耐水性を付与し得る硬化可能
な樹脂組成物及び該樹脂組成物の硬化方法を提供するも
のである。
本発明によれば、
(a)分子中に重合性不飽和基を有する樹脂、及び′(
b)分子中に下記式(I) H 〔式中R3は、水酸基、アルコキシ基、エステル基もし
くはハロゲン原子が置換していてもよい炭素数1〜8の
炭化水素基又は水素原子を示す。
b)分子中に下記式(I) H 〔式中R3は、水酸基、アルコキシ基、エステル基もし
くはハロゲン原子が置換していてもよい炭素数1〜8の
炭化水素基又は水素原子を示す。
こで2は窒素原子又はリン原子を、Yは硫黄原子を示す
。R2、R3及びR4は、同−又は異なって、炭素数1
〜14の有機基を示す。またこれらR2及びR3又はR
2、R3及びR4は一緒になって、これらが結合してい
る窒素原子、リン原子もしくは硫黄原子と共に複素環基
を形成してもよい。〕 で表わされる非プロトン型オニウム塩含有基を有する樹
脂 を含有してなる硬化可能な樹脂組成物、及び該樹脂組成
物を80℃以上に加熱して硬化させることを特徴とする
樹脂組成物の硬化方法が提供される。
。R2、R3及びR4は、同−又は異なって、炭素数1
〜14の有機基を示す。またこれらR2及びR3又はR
2、R3及びR4は一緒になって、これらが結合してい
る窒素原子、リン原子もしくは硫黄原子と共に複素環基
を形成してもよい。〕 で表わされる非プロトン型オニウム塩含有基を有する樹
脂 を含有してなる硬化可能な樹脂組成物、及び該樹脂組成
物を80℃以上に加熱して硬化させることを特徴とする
樹脂組成物の硬化方法が提供される。
本発明の硬化可能な樹脂組成物は、分子中に重合性不飽
和基を有する樹脂(以下「樹脂(a)」ということもあ
る)と上記特定の非プロトン型オニウム塩含有基を有す
る樹脂(以下「樹脂(b)」ということもある)とを含
有するものである。
和基を有する樹脂(以下「樹脂(a)」ということもあ
る)と上記特定の非プロトン型オニウム塩含有基を有す
る樹脂(以下「樹脂(b)」ということもある)とを含
有するものである。
ここで重合性不飽和基を有する樹脂としては、重合性不
飽和基を分子中に少なくとも1個含有し且つ上記オニウ
ム塩含有基を含有していない樹脂である限り、アクリル
系、ポリエステル系、ウレタン系、ポリブタジェン系、
アルキド系、エポキシ系、フェノール糸導従来公知の樹
脂のいずれでもよく、特に限定されるものではない。本
発明では、−級の水酸基を有する樹脂が硬化性の観点か
ら好適である。また該樹脂の分子量も、特に制限される
ものではないが、ゲルパーミュエーションクロマトグラ
フイ−(GPC)によるピーク分子量が250〜100
000程度のものが好ましく、500〜20000程度
のものがより好ましい。
飽和基を分子中に少なくとも1個含有し且つ上記オニウ
ム塩含有基を含有していない樹脂である限り、アクリル
系、ポリエステル系、ウレタン系、ポリブタジェン系、
アルキド系、エポキシ系、フェノール糸導従来公知の樹
脂のいずれでもよく、特に限定されるものではない。本
発明では、−級の水酸基を有する樹脂が硬化性の観点か
ら好適である。また該樹脂の分子量も、特に制限される
ものではないが、ゲルパーミュエーションクロマトグラ
フイ−(GPC)によるピーク分子量が250〜100
000程度のものが好ましく、500〜20000程度
のものがより好ましい。
樹脂の分子量が上記範囲を越えると、塗装作業性が低下
してくる傾向となるので好ましくない。
してくる傾向となるので好ましくない。
上記重合性不飽和基としては、例えばアクリロイル基、
メタクリロイル基、イタコネート基、マレエート基、フ
マレート基、クロトネート基、アクリルアミド基、メタ
クリルアミド基、桂皮酸基、ビニル基、アリル基、乾性
油脂肪酸の不飽和基、ポリブタジェン中の不飽和基等が
挙げられる。
メタクリロイル基、イタコネート基、マレエート基、フ
マレート基、クロトネート基、アクリルアミド基、メタ
クリルアミド基、桂皮酸基、ビニル基、アリル基、乾性
油脂肪酸の不飽和基、ポリブタジェン中の不飽和基等が
挙げられる。
上記重合性不飽和基は、1分子当り少なくとも1個必要
であり、硬化性の観点から樹脂固形分1kg当り0.1
〜10モルの範囲にあるのが好ましく、0.5〜5モル
の範囲にあるのがより好ましい。0.1モルより少なく
なると、樹脂の硬化が不充分となり、一方逆に10モル
より多くなると、硬化物の機械的物性が低下する傾向と
なるので、いずれも好ましくない。
であり、硬化性の観点から樹脂固形分1kg当り0.1
〜10モルの範囲にあるのが好ましく、0.5〜5モル
の範囲にあるのがより好ましい。0.1モルより少なく
なると、樹脂の硬化が不充分となり、一方逆に10モル
より多くなると、硬化物の機械的物性が低下する傾向と
なるので、いずれも好ましくない。
上記樹脂中への重合性不飽和基の導入は、従来公知の手
段を採用することにより行ない得る。例えば(i)カル
ボキシル基とエポキシ基との付加反応、(11)水酸基
とエポキシ基との付加反応、(iii )水酸基とカル
ボキシル基とのエステル化反応、(1v)イソシアネー
ト基と水酸基との付加反応、(V)水酸基と酸無水物の
ハーフエステル化反応、(vl)水酸基とエステル基と
のエステル交換反応等を利用し、これらの官能基を有す
る化合物又は樹脂の一方又は両方に重合性不飽和基を有
するものを使用することにより行なうことができる。
段を採用することにより行ない得る。例えば(i)カル
ボキシル基とエポキシ基との付加反応、(11)水酸基
とエポキシ基との付加反応、(iii )水酸基とカル
ボキシル基とのエステル化反応、(1v)イソシアネー
ト基と水酸基との付加反応、(V)水酸基と酸無水物の
ハーフエステル化反応、(vl)水酸基とエステル基と
のエステル交換反応等を利用し、これらの官能基を有す
る化合物又は樹脂の一方又は両方に重合性不飽和基を有
するものを使用することにより行なうことができる。
また上記オニウム塩含有基を有する樹脂としては、該オ
ニウム塩含有基を分子中に少なくとも1個含有した樹脂
である限り、アクリル系、ポリエステル系、ウレタン系
、ポリブタジェン系、アルキド系、エポキシ系、フェノ
ール糸導従来公知の樹脂のいずれでもよく、特に限定さ
れるものではないが、上記樹脂(a)との相溶性の良好
なものが好ましい。本発明では、−級の水酸基を有する
樹脂が硬化性の観点から好適である。また該樹脂の分子
量も、特に制限されるものではないが、GPCによるピ
ーク分子量が150〜100000程度のものが好まし
く、200〜20000程度のものがより好ましい。樹
脂の分子量が上記範囲を越えると、塗装作業性が低下し
て(る傾向となるので好ましくない。
ニウム塩含有基を分子中に少なくとも1個含有した樹脂
である限り、アクリル系、ポリエステル系、ウレタン系
、ポリブタジェン系、アルキド系、エポキシ系、フェノ
ール糸導従来公知の樹脂のいずれでもよく、特に限定さ
れるものではないが、上記樹脂(a)との相溶性の良好
なものが好ましい。本発明では、−級の水酸基を有する
樹脂が硬化性の観点から好適である。また該樹脂の分子
量も、特に制限されるものではないが、GPCによるピ
ーク分子量が150〜100000程度のものが好まし
く、200〜20000程度のものがより好ましい。樹
脂の分子量が上記範囲を越えると、塗装作業性が低下し
て(る傾向となるので好ましくない。
また非プロトン型オニウム塩含有基は、上記式(I)で
表わされるものであり、オニウム塩の窒素原子、リン原
子もしくは硫黄原子からβ位にある炭素原子が2級の水
酸基を有する基であることが必要である。このような非
プロトン型オニウム塩は、第4級アンモニウム塩、第4
級ホスホニウム塩及び第3級スルホニウム塩のいずれか
である。
表わされるものであり、オニウム塩の窒素原子、リン原
子もしくは硫黄原子からβ位にある炭素原子が2級の水
酸基を有する基であることが必要である。このような非
プロトン型オニウム塩は、第4級アンモニウム塩、第4
級ホスホニウム塩及び第3級スルホニウム塩のいずれか
である。
非プロトン型オニウム塩含有基における陽イオンの具体
例を下記に示す。
例を下記に示す。
〔上記各式において、R2、R3及びR4は、同−又は
異なって、炭素数1〜14の有機基を示す。またこれら
R2及びR3又はR2、R3及びR4は一緒になって、
これらが結合している窒素原子、リン原子もしくは硫黄
原子と共に複素環基を形成してもよい。〕 R2、R3及びR4で示される炭素数1〜14の有機基
としては、アンモニウム塩基、ホスホニウム塩基又はス
ルホニウム塩基のイオン化を実質的に妨害するものでな
い限り特に限定されるものではなく、例えば水酸基、ア
ルコキシ基等の形態で酸素原子の如き異種原子を含有し
ていてもよい炭素数1〜14の炭化水素基が一般に用い
られる。
異なって、炭素数1〜14の有機基を示す。またこれら
R2及びR3又はR2、R3及びR4は一緒になって、
これらが結合している窒素原子、リン原子もしくは硫黄
原子と共に複素環基を形成してもよい。〕 R2、R3及びR4で示される炭素数1〜14の有機基
としては、アンモニウム塩基、ホスホニウム塩基又はス
ルホニウム塩基のイオン化を実質的に妨害するものでな
い限り特に限定されるものではなく、例えば水酸基、ア
ルコキシ基等の形態で酸素原子の如き異種原子を含有し
ていてもよい炭素数1〜14の炭化水素基が一般に用い
られる。
斯かる炭化水素基としては、アルキル基、シクロアルキ
ル基、シクロアルキルアルキル基、アリール基及びアラ
ルキル基等の脂肪族、脂環式又は芳香族炭化水素基を例
示できる。上記アルキル基は、直鎖状及び分枝鎖状のい
ずれであってもよく、炭素数8個以下、好適には低級の
ものが望ましく、例えばメチル、エチル、n−もしくは
1so−プロピル、n−1iso−1S(3e−もしく
はtert−ブチル、ペンチル、ヘプチル、オクチル基
等が挙げられる。上記シクロアルキル基又はシクロアル
キルアルキル基としては、炭素数5〜8個のものが好ま
しく、例えばシクロペンチル、シクロヘキシル、シクロ
ヘキシルメチル、シクロヘキシルエチル基等が挙げられ
る。上記アリール基には、フェニル、トルイル、キシリ
ル基等が包含される。また上記アラルキル基としては、
ベンジル基が好適である。
ル基、シクロアルキルアルキル基、アリール基及びアラ
ルキル基等の脂肪族、脂環式又は芳香族炭化水素基を例
示できる。上記アルキル基は、直鎖状及び分枝鎖状のい
ずれであってもよく、炭素数8個以下、好適には低級の
ものが望ましく、例えばメチル、エチル、n−もしくは
1so−プロピル、n−1iso−1S(3e−もしく
はtert−ブチル、ペンチル、ヘプチル、オクチル基
等が挙げられる。上記シクロアルキル基又はシクロアル
キルアルキル基としては、炭素数5〜8個のものが好ま
しく、例えばシクロペンチル、シクロヘキシル、シクロ
ヘキシルメチル、シクロヘキシルエチル基等が挙げられ
る。上記アリール基には、フェニル、トルイル、キシリ
ル基等が包含される。また上記アラルキル基としては、
ベンジル基が好適である。
また異種原子、例えば酸素原子が含有されている炭化水
素基の好ましい例としては、ヒドロキシアルキル基(特
にヒドロキシ低級アルキル基)、具体的にはヒドロキシ
メチル、ヒドロキシエチル、ヒドロキシブチル、ヒドロ
キシペンチル、ヒドロキシへブチル、ヒドロキシオクチ
ル基等や、アルコキシアルキル基(特に低級アルコキシ
低級アルキル基)、具体的にはメトキシメチル、エトキ
シメチル、エトキシエチル、n−プロポキシエチル、1
so−プロポキシメチル、n−ブトキシメチル、1so
−ブトキシエチル、tert−ブトキシエチル基等を例
示できる。
素基の好ましい例としては、ヒドロキシアルキル基(特
にヒドロキシ低級アルキル基)、具体的にはヒドロキシ
メチル、ヒドロキシエチル、ヒドロキシブチル、ヒドロ
キシペンチル、ヒドロキシへブチル、ヒドロキシオクチ
ル基等や、アルコキシアルキル基(特に低級アルコキシ
低級アルキル基)、具体的にはメトキシメチル、エトキ
シメチル、エトキシエチル、n−プロポキシエチル、1
so−プロポキシメチル、n−ブトキシメチル、1so
−ブトキシエチル、tert−ブトキシエチル基等を例
示できる。
R2及びR3又はR2、R3及びR4が一緒になって、
これらが結合している窒素原子、リン原子もしくは硫黄
原子と共に形成される複素環基である場合の−W@とじ
ては、下記に示すものを例示できる。
これらが結合している窒素原子、リン原子もしくは硫黄
原子と共に形成される複素環基である場合の−W@とじ
ては、下記に示すものを例示できる。
また、上記(I)式におけるR1で示される水酸基、ア
ルコキシ基、エステル基又はハロゲン原子が置換してい
てもよい炭素数1〜8の炭化水素基としては、アルキル
基、アルケニル基、シクロアルキル基、シクロアルキル
アルキル基、アリール基、アラルキル基等の脂肪族、脂
環式又は芳香族炭化水素基を例示できる。これらのうち
、アルキル基及びアルケニル基が好ましく、これらの基
は直鎖状及び分枝鎖状のいずれであってもよく、特に低
級のものが望ましく、例えばメチル、エチル、n−もし
くは1so−プロピル、n−1iso−1sec−もし
くはtert−ブチル、ペンチル、ヘプチル、オクチル
、ビニル、2−メチルビニル基等が挙げられる。水酸基
置換炭化水素基の好ましい例としては、ヒドロキシアル
キル基(特にヒドロキシ低級アルキル基)、具体的には
ヒドロキシメチル、ヒドロキシエチル、ヒドロキシブチ
ル、ヒドロキシペンチル、ヒドロキシヘプチル、ヒドロ
キシオクチル基等が挙げられる。アルコキシ基置換炭化
水素基の好ましい例としては、アルコキシアルキル基(
特に低級アルコキシ低級アルキル基)、具体的にはメト
キシメチル、エトキシメチル、エトキシエチル、n−プ
ロポキシエチル、1so−プロポキシメチル、n−ブト
キシメチル、1so−”7’トキシエチル、tert−
ブトキシエチル基等が挙げられる。エステル基置換炭化
水素基の好ましい例としては、低級アルコキシカルボニ
ルアルキル基、低級アルコキシカルボニルアルケニル基
等、具体的にはメトキシカルボニルメチル、プロポキシ
カルボニルエチル、エトキシカルボニルプロビル、メト
キシカルボニルブチル、メトキシカルボニルブチルニル
、エトキシカルボニルプロビル基等が挙げられる。ハロ
ゲン原子置換炭化水素基の好ましい例としては、具体的
にはクロロメチル、ブロモメチル、ヨードメチル、ジク
ロロメチル、トリクロロメチル、クロロエチル、クロロ
ブチル基等が挙げられる。
ルコキシ基、エステル基又はハロゲン原子が置換してい
てもよい炭素数1〜8の炭化水素基としては、アルキル
基、アルケニル基、シクロアルキル基、シクロアルキル
アルキル基、アリール基、アラルキル基等の脂肪族、脂
環式又は芳香族炭化水素基を例示できる。これらのうち
、アルキル基及びアルケニル基が好ましく、これらの基
は直鎖状及び分枝鎖状のいずれであってもよく、特に低
級のものが望ましく、例えばメチル、エチル、n−もし
くは1so−プロピル、n−1iso−1sec−もし
くはtert−ブチル、ペンチル、ヘプチル、オクチル
、ビニル、2−メチルビニル基等が挙げられる。水酸基
置換炭化水素基の好ましい例としては、ヒドロキシアル
キル基(特にヒドロキシ低級アルキル基)、具体的には
ヒドロキシメチル、ヒドロキシエチル、ヒドロキシブチ
ル、ヒドロキシペンチル、ヒドロキシヘプチル、ヒドロ
キシオクチル基等が挙げられる。アルコキシ基置換炭化
水素基の好ましい例としては、アルコキシアルキル基(
特に低級アルコキシ低級アルキル基)、具体的にはメト
キシメチル、エトキシメチル、エトキシエチル、n−プ
ロポキシエチル、1so−プロポキシメチル、n−ブト
キシメチル、1so−”7’トキシエチル、tert−
ブトキシエチル基等が挙げられる。エステル基置換炭化
水素基の好ましい例としては、低級アルコキシカルボニ
ルアルキル基、低級アルコキシカルボニルアルケニル基
等、具体的にはメトキシカルボニルメチル、プロポキシ
カルボニルエチル、エトキシカルボニルプロビル、メト
キシカルボニルブチル、メトキシカルボニルブチルニル
、エトキシカルボニルプロビル基等が挙げられる。ハロ
ゲン原子置換炭化水素基の好ましい例としては、具体的
にはクロロメチル、ブロモメチル、ヨードメチル、ジク
ロロメチル、トリクロロメチル、クロロエチル、クロロ
ブチル基等が挙げられる。
また上記非プロトン型オニウム塩含有基は、樹脂固形分
1kg当り0.01〜5モルの範囲にあるのが好ましく
、0.1〜2モルの範囲にあるのがより好ましい。0.
01モルより少なくなると、硬化不足になる傾向となる
ので、好ましくない。
1kg当り0.01〜5モルの範囲にあるのが好ましく
、0.1〜2モルの範囲にあるのがより好ましい。0.
01モルより少なくなると、硬化不足になる傾向となる
ので、好ましくない。
また逆に5モルより多くなると、硬化させて得られる硬
化物の耐水性が低下する虞れがあるので、好ましくない
。
化物の耐水性が低下する虞れがあるので、好ましくない
。
上記樹脂中へのオニウム塩の導入は、例えば下記(A)
又は(B)に示す方法に従って行なうことができる。
又は(B)に示す方法に従って行なうことができる。
(A)水混和性不活性有機溶媒中にて、2−ハロゲノ−
1−ヒドロキシエチル基を有する樹脂に第3級アミン、
ホスフィン又はチオエーテルを反応させた後、陰イオン
交換によりハロゲン原子を水酸基に置換し、次いでこれ
に有機酸を反応させる方法。
1−ヒドロキシエチル基を有する樹脂に第3級アミン、
ホスフィン又はチオエーテルを反応させた後、陰イオン
交換によりハロゲン原子を水酸基に置換し、次いでこれ
に有機酸を反応させる方法。
上記樹脂に反応させるべき化合物として第3級アミンを
用いる場合を例にとり、反応式で示すと以下の通りとな
る。
用いる場合を例にとり、反応式で示すと以下の通りとな
る。
0HR4
0HR4
〔式中[F]は樹脂の基体部分を示し、Xはハロゲン原
子を示す。R2、R3及びR4は前記に同じ。〕 第3級アミンの代りにホスフィンを用いる場合には、上
記反応式においてNをPに置き換えればよく、また第3
級アミンの代りにチオエーテルを用いる場合には、上記
反応式においてNをSに置き換え且つ−R4を削除すれ
ばよい。
子を示す。R2、R3及びR4は前記に同じ。〕 第3級アミンの代りにホスフィンを用いる場合には、上
記反応式においてNをPに置き換えればよく、また第3
級アミンの代りにチオエーテルを用いる場合には、上記
反応式においてNをSに置き換え且つ−R4を削除すれ
ばよい。
上記樹脂と第3級アミン等との反応は、約100〜15
0℃の加熱下で行なわれ、1〜20時間程時間誤反応は
完結する。
0℃の加熱下で行なわれ、1〜20時間程時間誤反応は
完結する。
ハロゲン原子を水酸基で置換するには、例えばビーズ型
陰イオン交換樹脂等の通常の陰イオン交換樹脂中に処理
すべき樹脂を通じればよい。
陰イオン交換樹脂等の通常の陰イオン交換樹脂中に処理
すべき樹脂を通じればよい。
また斯くして得られる水酸基が置換された樹脂と有機酸
との反応は、両者を常温で混合するだけで容易に進行す
る。
との反応は、両者を常温で混合するだけで容易に進行す
る。
(B)水混和性不活性有機溶媒中にて、1,2−エポキ
シ基を有する樹脂に第3級アミン、ホスフィン又はチオ
エーテル及び有機酸を同時に反応させる方法。
シ基を有する樹脂に第3級アミン、ホスフィン又はチオ
エーテル及び有機酸を同時に反応させる方法。
上記樹脂に反応させるべき化合物として第3級アミンを
用いる場合を例にとり、反応式で示すと以下の通りとな
る。
用いる場合を例にとり、反応式で示すと以下の通りとな
る。
R2
0R4
■
〔式中R1、R2、R3、R4及び[F]は前記に同じ
。〕 第3級アミンの代りにホスフィンを用いる場合及び第3
級アミンの代りにチオエーテルを用いる場合には、上記
(A)の場合と同様に上記反応式においてNをPに置き
換えたり、又はNをSに置き換え且つ−R4を削除すれ
ばよい。
。〕 第3級アミンの代りにホスフィンを用いる場合及び第3
級アミンの代りにチオエーテルを用いる場合には、上記
(A)の場合と同様に上記反応式においてNをPに置き
換えたり、又はNをSに置き換え且つ−R4を削除すれ
ばよい。
上記樹脂、第3級アミン等及び有機酸の反応は、約40
〜80℃の加熱下で行なわれ、1〜20時間程時間誤反
応は完結する。
〜80℃の加熱下で行なわれ、1〜20時間程時間誤反
応は完結する。
上記(A)及び(B)において用いられる水混和性不活
性有機溶媒としては、例えば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
リコールモノメチルエーテルアセテート、エタノール、
プロパツール、ブタノール等のアルコール系溶媒等を挙
げることができる。
性有機溶媒としては、例えば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
リコールモノメチルエーテルアセテート、エタノール、
プロパツール、ブタノール等のアルコール系溶媒等を挙
げることができる。
また有機酸は、上記(I)式におけるR、が水酸基、ア
ルコキシ基、エステル基又はハロゲン原子が置換してい
てもよい炭素数1〜8の炭化水素基を示す陰イオンを生
成する有機カルボン酸である限り、従来公知のものを広
(使用でき、具体的には酢酸、蟻酸、トリメチル酢酸、
アクリル酸、メタクリル酸、乳酸、ヒドロキシ酢酸、ク
ロトン酸、クロル酢酸、マレイン酸モノメチルエステル
、フマル酸モノエチルエステル、イタコン酸モノメチル
エステル等が例示される。これらの中でも、特に解離定
数(pKa値)がlXl0−5以上のものが好適である
。
ルコキシ基、エステル基又はハロゲン原子が置換してい
てもよい炭素数1〜8の炭化水素基を示す陰イオンを生
成する有機カルボン酸である限り、従来公知のものを広
(使用でき、具体的には酢酸、蟻酸、トリメチル酢酸、
アクリル酸、メタクリル酸、乳酸、ヒドロキシ酢酸、ク
ロトン酸、クロル酢酸、マレイン酸モノメチルエステル
、フマル酸モノエチルエステル、イタコン酸モノメチル
エステル等が例示される。これらの中でも、特に解離定
数(pKa値)がlXl0−5以上のものが好適である
。
また上記樹脂がアクリル樹脂である場合、該樹脂へのオ
ニウム塩の導入は、上記(A)及び(B)の方法に従い
行ない得るが、下記一般式 %式% 〔式中R5は水素原子又はメチル基を示す。R1及びW
は前記に同じ。〕 で表わされる(メタ)アクリル酸エステルモノマーを単
独で又はこれと共重合可能なコモノマーと共に常法に従
い重合させることによっても行なうことができる。
ニウム塩の導入は、上記(A)及び(B)の方法に従い
行ない得るが、下記一般式 %式% 〔式中R5は水素原子又はメチル基を示す。R1及びW
は前記に同じ。〕 で表わされる(メタ)アクリル酸エステルモノマーを単
独で又はこれと共重合可能なコモノマーと共に常法に従
い重合させることによっても行なうことができる。
また本発明における樹脂(b)は、分子中に重合性不飽
和基を有していてもよく、重合性不飽和基の量は、得ら
れる硬化物の物性の点から樹脂(b)の固形分1kg当
り10モル以下であることが好ましい。樹脂(b)中へ
の重合性不飽和基の導入は、樹脂(a)中への重合性不
飽和基の導入と同様の方法で行ない得る。
和基を有していてもよく、重合性不飽和基の量は、得ら
れる硬化物の物性の点から樹脂(b)の固形分1kg当
り10モル以下であることが好ましい。樹脂(b)中へ
の重合性不飽和基の導入は、樹脂(a)中への重合性不
飽和基の導入と同様の方法で行ない得る。
本発明における樹脂(a)と樹脂(b)との配合比率は
、固形分重量比で、樹脂(a)が99.99重量%以下
であることが好ましく、99.9重量%以下であること
がより好ましい。更に樹脂(b)が固形分1kg当り0
. 1モル未満の重合性不飽和基しか有さないか又は重
合性不飽和基を有さない場合、固形分重量比で、樹脂(
a)は99.99〜50重世%の範囲が好ましく、99
.9〜70重量%の範囲がより好ましく、樹脂(b)は
0.01〜50重量%の範囲が好ましく、0.1〜30
重量%の範囲がより好ましい。
、固形分重量比で、樹脂(a)が99.99重量%以下
であることが好ましく、99.9重量%以下であること
がより好ましい。更に樹脂(b)が固形分1kg当り0
. 1モル未満の重合性不飽和基しか有さないか又は重
合性不飽和基を有さない場合、固形分重量比で、樹脂(
a)は99.99〜50重世%の範囲が好ましく、99
.9〜70重量%の範囲がより好ましく、樹脂(b)は
0.01〜50重量%の範囲が好ましく、0.1〜30
重量%の範囲がより好ましい。
上記樹脂(a)及び樹脂(b)を含有する本発明の樹脂
組成物には、更に着色顔料、体質顔料、防錆顔料、染料
、その他レベリング剤、消泡剤、タレ止め剤等の各種添
加剤を配合してもよい。
組成物には、更に着色顔料、体質顔料、防錆顔料、染料
、その他レベリング剤、消泡剤、タレ止め剤等の各種添
加剤を配合してもよい。
本発明の樹脂組成物は、有機溶剤に溶解乃至分散じた形
態で使用されるか、或は上記樹脂作成時の溶媒として水
混和性の溶媒を使用し、得られる樹脂液に水を加えるか
、又は水中に配合することによって、水溶液乃至水分散
液の形態で使用される。
態で使用されるか、或は上記樹脂作成時の溶媒として水
混和性の溶媒を使用し、得られる樹脂液に水を加えるか
、又は水中に配合することによって、水溶液乃至水分散
液の形態で使用される。
本発明の樹脂組成物を硬化させるに際しては、例えば該
樹脂組成物の溶液又は分散液を、被塗物にスプレー塗装
、ハケ塗り、ロール塗装、浸漬塗装等の通常の方法に従
い塗装し、これを80℃以上の温度、好ましくは100
℃以上、より好ましくは120〜200℃程度の温度で
、好ましくは5分以上、より好ましくは10〜30分程
度加程度理すればよい。この場合の硬化反応機構は明確
ではないが、赤外線吸収スペクトルの変化において、不
飽和基の消失が認められることから、重合性不飽和基の
重合もしくは重合性不飽和基への水酸基等活性水素の付
加反応によるものと考えられる。また上記加熱の際に、
硬化反応以外に、樹脂中のオニウム塩のホフマン分解が
起こり、その結果硬化物に優れた耐水性を付与すること
ができる。
樹脂組成物の溶液又は分散液を、被塗物にスプレー塗装
、ハケ塗り、ロール塗装、浸漬塗装等の通常の方法に従
い塗装し、これを80℃以上の温度、好ましくは100
℃以上、より好ましくは120〜200℃程度の温度で
、好ましくは5分以上、より好ましくは10〜30分程
度加程度理すればよい。この場合の硬化反応機構は明確
ではないが、赤外線吸収スペクトルの変化において、不
飽和基の消失が認められることから、重合性不飽和基の
重合もしくは重合性不飽和基への水酸基等活性水素の付
加反応によるものと考えられる。また上記加熱の際に、
硬化反応以外に、樹脂中のオニウム塩のホフマン分解が
起こり、その結果硬化物に優れた耐水性を付与すること
ができる。
発明の効果
本発明においては、樹脂中に含まれる特定の非プロトン
型オニウム塩が、■樹脂の架橋硬化時の触媒として働き
、■樹脂の架橋硬化時に又は架橋硬化後の後に容易にホ
フマン分解が起こり、オニウム塩が硬化物中に含まれな
くなり、その結果硬化物の耐水性の低下を防止できると
いう、優れた作用を発現する。従って、本発明の樹脂組
成物は、貯蔵安定性に優れていると共に、硬化性も良好
なものである。また本発明の方法によれば、耐水性に優
れた硬化物を得ることができる。
型オニウム塩が、■樹脂の架橋硬化時の触媒として働き
、■樹脂の架橋硬化時に又は架橋硬化後の後に容易にホ
フマン分解が起こり、オニウム塩が硬化物中に含まれな
くなり、その結果硬化物の耐水性の低下を防止できると
いう、優れた作用を発現する。従って、本発明の樹脂組
成物は、貯蔵安定性に優れていると共に、硬化性も良好
なものである。また本発明の方法によれば、耐水性に優
れた硬化物を得ることができる。
本発明の樹脂組成物は、例えば低温硬化型塗料として好
適に使用され得る。
適に使用され得る。
実 施 例
以下に実施例を掲げて本発明をより一層明らかにする。
尚、単に「部」及び「%」とあるのは、それぞれ「重量
部」、「重量%」を意味する。
部」、「重量%」を意味する。
重合性不飽和基を有する樹脂(a)の製造側製造例1
エピコート#154(シェル化学社製)627部、エチ
レングリコールモノブチルエーテル883部、アクリル
酸252部、ハイドロキノン1部及びテトラエチルアン
モニウムブロマイド3部の混合物を四つロフラスコ内に
仕込み、120℃で6時間反応させ、酸価が3以下にな
ったところを終点とした。得られた樹脂液(以下この樹
脂液を「樹脂液(1−A)Jという)は、不揮発分49
.5%であり、ガードナー粘度(25℃)はKであった
。この樹脂のGPCによるピーク分子量は約900であ
った。
レングリコールモノブチルエーテル883部、アクリル
酸252部、ハイドロキノン1部及びテトラエチルアン
モニウムブロマイド3部の混合物を四つロフラスコ内に
仕込み、120℃で6時間反応させ、酸価が3以下にな
ったところを終点とした。得られた樹脂液(以下この樹
脂液を「樹脂液(1−A)Jという)は、不揮発分49
.5%であり、ガードナー粘度(25℃)はKであった
。この樹脂のGPCによるピーク分子量は約900であ
った。
製造例2
2−ヒドロキシエチルアクリレート116部、グリシジ
ルメタクリレート284部、n−ブチルメタクリレート
600部及びアゾビスイソブチロニトリル30部の混合
物を、130℃に保持されたn−ブチルアルコール10
00部の入った四つロフラスコ中に3時開票して添加し
、重合を行なった。その後110℃まで冷却し、更にメ
タクリル酸172部、ハイドロキノン1部及びテトラエ
チルアンモニウムクロライド2部を添加し、酸価が3以
下になるまで反応させた。得られた樹脂溶液(以下この
樹脂液を[樹脂液(2−、A)Jという)は不揮発分5
4.0%、ガードナー粘度(25℃)はQであった。こ
の樹脂のGPCによるピーク分子量が約10000であ
った。
ルメタクリレート284部、n−ブチルメタクリレート
600部及びアゾビスイソブチロニトリル30部の混合
物を、130℃に保持されたn−ブチルアルコール10
00部の入った四つロフラスコ中に3時開票して添加し
、重合を行なった。その後110℃まで冷却し、更にメ
タクリル酸172部、ハイドロキノン1部及びテトラエ
チルアンモニウムクロライド2部を添加し、酸価が3以
下になるまで反応させた。得られた樹脂溶液(以下この
樹脂液を[樹脂液(2−、A)Jという)は不揮発分5
4.0%、ガードナー粘度(25℃)はQであった。こ
の樹脂のGPCによるピーク分子量が約10000であ
った。
製造例3
イタコン酸650部及びエチレングリコール248部の
混合物を220℃で脱水縮合し、末端にカルボキシル基
を有するポリエステルを合成し、更にトルエンを754
部添加した。得られた樹脂溶液(以下この樹脂液を「樹
脂液(3−A)Jという)は不揮発分50.0%、ガー
ドナー粘度(25℃)はYであった。この樹脂のGPC
によるピーク分子量が約700であった。
混合物を220℃で脱水縮合し、末端にカルボキシル基
を有するポリエステルを合成し、更にトルエンを754
部添加した。得られた樹脂溶液(以下この樹脂液を「樹
脂液(3−A)Jという)は不揮発分50.0%、ガー
ドナー粘度(25℃)はYであった。この樹脂のGPC
によるピーク分子量が約700であった。
オニウム塩含有基を有する樹脂(b)の製造側製造例4
エピコート#154(シェル化学社製)627部、エチ
レングリコールモノブチルエーテル1306部、アクリ
ル酸252部及びチオジグリコール427一部の混合物
を四つロフラスコ内に仕込み、80℃で3時間反応させ
た。得られた樹脂液(以下この°樹脂液を「樹脂液(1
−B)Jという)は、不揮発分47.8%であり、ガー
ドナー粘度(25℃)はPであった。この樹脂のGPC
によるピーク分子量は約1000であった。
レングリコールモノブチルエーテル1306部、アクリ
ル酸252部及びチオジグリコール427一部の混合物
を四つロフラスコ内に仕込み、80℃で3時間反応させ
た。得られた樹脂液(以下この°樹脂液を「樹脂液(1
−B)Jという)は、不揮発分47.8%であり、ガー
ドナー粘度(25℃)はPであった。この樹脂のGPC
によるピーク分子量は約1000であった。
製造例5
エビコー)#1001 (シェル化学社製)900部、
ピバリン酸204部、ピリジン180部及びn−ブタノ
ール1284部の混合物を四つロフラスコ内に仕込み、
50℃で10時間反応させた。得られた樹脂液(以下こ
の樹脂液を[樹脂液(2−B)Jという)は、不揮発分
48.2%であり、ガードナー粘度(25℃)はHであ
った。
ピバリン酸204部、ピリジン180部及びn−ブタノ
ール1284部の混合物を四つロフラスコ内に仕込み、
50℃で10時間反応させた。得られた樹脂液(以下こ
の樹脂液を[樹脂液(2−B)Jという)は、不揮発分
48.2%であり、ガードナー粘度(25℃)はHであ
った。
この樹脂のGPCによるピーク分子量は約1200であ
った。
った。
製造例6
エビクロルヒドリン93部、ジメチルアミノエタノール
89部及び88%蟻酸50部の混合物を四つロフラスコ
内に仕込み、70℃で40分間反応させた。得られた樹
脂液(以下この樹脂液を「樹脂液(3−B)Jという)
は、不揮発分95%であり、ガードナー粘度(25℃)
はTであった。この樹脂のGPCによるピーク分子量は
約200であった。
89部及び88%蟻酸50部の混合物を四つロフラスコ
内に仕込み、70℃で40分間反応させた。得られた樹
脂液(以下この樹脂液を「樹脂液(3−B)Jという)
は、不揮発分95%であり、ガードナー粘度(25℃)
はTであった。この樹脂のGPCによるピーク分子量は
約200であった。
実施例1
上記製造例1で得た樹脂液(1−A)98部と製造例4
で得た樹脂液(1−B)2部との混合物をミガキ軟鋼板
及びガラス板にウェット膜厚100μになるように塗布
し、120℃で30分間加熱し、硬化させた。
で得た樹脂液(1−B)2部との混合物をミガキ軟鋼板
及びガラス板にウェット膜厚100μになるように塗布
し、120℃で30分間加熱し、硬化させた。
実施例2
上記製造例1で得た樹脂液(1−A)50部と製造例4
で得た樹脂液(1−B)50部との混合物をミガキ軟鋼
板及びガラス板にウェット膜厚100μになるよるに塗
布し、120℃で30分間加熱し、硬化させた。
で得た樹脂液(1−B)50部との混合物をミガキ軟鋼
板及びガラス板にウェット膜厚100μになるよるに塗
布し、120℃で30分間加熱し、硬化させた。
実施例3
上記製造例1で得た樹脂液(1−A)30部と製造例4
で得た樹脂液(1−B)70部との混合物をミガキ軟鋼
板及びガラス板にウェット膜厚100μになるように塗
布し、120℃で30分間加熱し、硬化させた。
で得た樹脂液(1−B)70部との混合物をミガキ軟鋼
板及びガラス板にウェット膜厚100μになるように塗
布し、120℃で30分間加熱し、硬化させた。
実施例4
上記製造例2で得た樹脂液(2’−A)98部と製造例
5で得た樹脂液(2−B)2部との混合物をミガキ軟鋼
板及びガラス板にウェット膜厚100μになるように塗
布し、100℃で10分間加熱し、硬化させた。
5で得た樹脂液(2−B)2部との混合物をミガキ軟鋼
板及びガラス板にウェット膜厚100μになるように塗
布し、100℃で10分間加熱し、硬化させた。
実施例5
上記製造例2で得た樹脂液(2−A)95部と製造例5
で得た樹脂液(2−B)5部との混合物をミガキ軟鋼板
及びガラス板にウェット膜厚100μになるように塗布
し、100℃で10分間加熱し、硬化させた。
で得た樹脂液(2−B)5部との混合物をミガキ軟鋼板
及びガラス板にウェット膜厚100μになるように塗布
し、100℃で10分間加熱し、硬化させた。
実施例6
上記製造例2で得た樹脂液(2−A)70部と製造例5
で得た樹脂液(2−B)30部との混合物をミガキ軟鋼
板及びガラス板にウェット膜厚100μになるように塗
布し、100℃で10分間加熱し、硬化させた。
で得た樹脂液(2−B)30部との混合物をミガキ軟鋼
板及びガラス板にウェット膜厚100μになるように塗
布し、100℃で10分間加熱し、硬化させた。
実施例7
上記製造例3で得た樹脂液(3−A)99.5部と製造
例6で得た樹脂液(3−B)0.5部との混合物をミガ
キ軟鋼板及びガラス板にウェット膜厚100μになるよ
うに塗布し、160℃で2時間加熱し、硬化させた。
例6で得た樹脂液(3−B)0.5部との混合物をミガ
キ軟鋼板及びガラス板にウェット膜厚100μになるよ
うに塗布し、160℃で2時間加熱し、硬化させた。
実施例8
上記製造例3で得た樹脂液(3−A)95部と製造例6
で得た樹脂液(3−B)5部との混合物をミガキ軟鋼板
及びガラス板にウェット膜厚100μになるように塗布
し、160℃で2時間加熱し、硬化させた。
で得た樹脂液(3−B)5部との混合物をミガキ軟鋼板
及びガラス板にウェット膜厚100μになるように塗布
し、160℃で2時間加熱し、硬化させた。
実施例9
上記製造例3で得た樹脂液(3−A)90部と製造例6
で得た樹脂液(3−B)10部との混合物をミガキ軟鋼
板及びガラス板にウェット膜厚100μになるように塗
布し、160℃で2時間加熱し、硬化させた。
で得た樹脂液(3−B)10部との混合物をミガキ軟鋼
板及びガラス板にウェット膜厚100μになるように塗
布し、160℃で2時間加熱し、硬化させた。
比較例1
製造例1で得られた樹脂液(1−A)100部をミガキ
軟鋼板及びガラス板にウェット膜厚100μになるよう
に塗布し、150℃で30分間加熱し、硬化させた。
軟鋼板及びガラス板にウェット膜厚100μになるよう
に塗布し、150℃で30分間加熱し、硬化させた。
比較例2
製造例1で得られた樹脂液(1−A)98部及びベンゾ
イルパーオキサイド2部の混合物をミガキ軟鋼板及びガ
ラス板にウェット膜厚100μになるように塗布し、1
50℃で30分間加熱し、硬化させた。
イルパーオキサイド2部の混合物をミガキ軟鋼板及びガ
ラス板にウェット膜厚100μになるように塗布し、1
50℃で30分間加熱し、硬化させた。
比”較例3
製造例2で得られた樹脂液(2−A)98部及びナトリ
ウムエチラート2部の混合物をミガキ軟鋼板及びガラス
板にウェット膜厚100μになるように塗布し、100
℃で10分間加熱し、硬化させた。
ウムエチラート2部の混合物をミガキ軟鋼板及びガラス
板にウェット膜厚100μになるように塗布し、100
℃で10分間加熱し、硬化させた。
比較例4
製造例3で得られた樹脂液(3−A)95部及びテトラ
メチルアンモニウムクロライド5部の混合物をミガキ軟
鋼板及びガラス板にウェット膜厚100μになるように
塗布し、160°Cで2時間加熱し、硬化させた 上記実施例1〜9及び比較例1〜4で得られた塗板につ
き、次の試験を行なった。即ち、ガラス板に塗装したも
のを用いてアセトン抽出試験を行ない、ミガキ軟鋼板に
塗装したものを用いて耐水性試験を行なった。また上記
実施例1〜9及び比較例1〜4で得られた各樹脂溶液に
つき、貯蔵安定性試験を行なった。結果を下記第1表に
示す。
メチルアンモニウムクロライド5部の混合物をミガキ軟
鋼板及びガラス板にウェット膜厚100μになるように
塗布し、160°Cで2時間加熱し、硬化させた 上記実施例1〜9及び比較例1〜4で得られた塗板につ
き、次の試験を行なった。即ち、ガラス板に塗装したも
のを用いてアセトン抽出試験を行ない、ミガキ軟鋼板に
塗装したものを用いて耐水性試験を行なった。また上記
実施例1〜9及び比較例1〜4で得られた各樹脂溶液に
つき、貯蔵安定性試験を行なった。結果を下記第1表に
示す。
Claims (2)
- (1)(a)分子中に重合性不飽和基を有する樹脂、及
び (b)分子中に下記式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中R_1は、水酸基、アルコキシ基、エステル基も
しくはハロゲン原子が置換していてもよい炭素数1〜8
の炭化水素基又は水素原子を示す。−W^■は、▲数式
、化学式、表等があります▼又は▲数式、化学式、表等
があります▼ を示す。ここでZは窒素原子又はリン原子を、Yは硫黄
原子を示す。R_2、R_3及びR_4は、同一又は異
なって、炭素数1〜14の有機基を示す。またこれらR
_2及びR_3又はR_2、R_3及びR_4は一緒に
なって、これらが結合している窒素原子、リン原子もし
くは硫黄原子と共に複素環基を形成してもよい。〕 で表わされる非プロトン型オニウム塩含有基を有する樹
脂 を含有してなる硬化可能な樹脂組成物。 - (2)(a)分子中に重合性不飽和基を有する樹脂、及
び (b)分子中に下記式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中R_1は、水酸基、アルコキシ基、エステル基も
しくはハロゲン原子が置換していてもよい炭素数1〜8
の炭化水素基又は水素原子を示す。−W^■は、▲数式
、化学式、表等があります▼又は▲数式、化学式、表等
があります▼ を示す。ここでZは窒素原子又はリン原子を、Yは硫黄
原子を示す。R_2、R_3及びR_4は、同一又は異
なって、炭素数1〜14の有機基を示す。またこれらR
_2及びR_3又はR_2、R_3及びR_4は一緒に
なって、これらが結合している窒素原子、リン原子もし
くは硫黄原子と共に複素環基を形成してもよい。〕 で表わされる非プロトン型オニウム塩含有基を有する樹
脂 を含有してなる硬化可能な樹脂組成物を80℃以上に加
熱して硬化させることを特徴とする樹脂組成物の硬化方
法。
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|---|---|---|---|
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| GB8828256A GB2213488B (en) | 1987-12-08 | 1988-12-02 | Curable resin composition |
| DE3841413A DE3841413A1 (de) | 1987-12-08 | 1988-12-08 | Haertbare harzzusammensetzung |
| KR1019880016354A KR910008608B1 (ko) | 1987-12-08 | 1988-12-08 | 경화성 수지 조성물 |
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|---|---|---|---|
| JP62311653A JP2609881B2 (ja) | 1987-12-08 | 1987-12-08 | 硬化可能な樹脂組成物及びその硬化方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01152117A true JPH01152117A (ja) | 1989-06-14 |
| JP2609881B2 JP2609881B2 (ja) | 1997-05-14 |
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ID=18019869
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1987
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Patent Citations (2)
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