JPH02233714A - 硬化性組成物 - Google Patents

硬化性組成物

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JPH02233714A
JPH02233714A JP5544589A JP5544589A JPH02233714A JP H02233714 A JPH02233714 A JP H02233714A JP 5544589 A JP5544589 A JP 5544589A JP 5544589 A JP5544589 A JP 5544589A JP H02233714 A JPH02233714 A JP H02233714A
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JP
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polymerizable unsaturated
polymer
vinyl
monomer
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JP5544589A
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English (en)
Inventor
Satoru Ito
悟 伊藤
Takao Matoba
的場 隆夫
Shinji Sugiura
杉浦 新治
Osamu Isozaki
理 磯崎
Noboru Nakai
中井 昇
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Kansai Paint Co Ltd
Original Assignee
Kansai Paint Co Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、硬化性組成物に関する. (従来の技術及びその課題) 樹脂の硬化方法としては、従来、水酸基含有樹脂を、例
^ばジイソシアネートメラミン等の架橋剤で硬化させる
方法が採用されている.しかしながら、ジイソシアネー
トを用いる場合には、得られる皮膜の耐候性が不充分と
なり、しかも黄変を生じやすいという欠点がある.また
、樹脂組成物のポットライフが短く、ジイソシアネート
の毒性の問題もある. 一方、メラミン樹脂を用いる場合には、140℃程度以
上の高温での焼付けが必要となり、得られる皮膜の耐酸
性も不充分である. 1液性で無毒性であって低温硬化性組成物としては,例
えば特開昭60−67553号にメタクリ口キシプ口ビ
ルトリメトキシシラン等のアルコキシシランを含有する
ビニル重合体にアルミニウムキレート化合物を配合した
組成物が開示されている. しかしながら、上記従来の組成物では、アルコキシシラ
ンが加水分解して生じるシラノール基のみが架橋官能基
であるため硬化には多量の水を要すること、この加水分
解時に生ずる多量のアルコール等の副生物のため硬化物
の物性が充分とはいえないこと、空気中の水分のみで硬
化させる場合表面から硬化するため内部が硬化しにくく
なり硬化物にチヂミを生じ易いこと等の欠点がある. 本発明者は,上記した問題点を解決するために鋭意研究
を重ねてきた、その結果、珪素原子に直接結合した水酸
基及び/又は加水分解性基とエポキシ基とを同一樹脂中
に有する樹脂もしくは珪素原子に直接結合した水酸基及
び/又は加水分解性基を有する樹脂とエポキシ基を有す
る樹脂との混合物を含有する組成物は、一液型でも貯蔵
安定性に優れ、また毒性の心配もなく、硬化性に優れ、
耐候性、耐酸性に優れた皮膜が形成できることを見い出
し、本発明を完成するに至った.即ち、本発明は、1分
子中に、少なくとも1個のアルコキシシラン基及び/又
はシラノール基(以下「シラン基」という)と、一般式
CI.=CI− CH*”CHCH*− CH*:CHO− CH!=CHO−Ra− CH.=CHCH10− CHm”CICI−0−Rゎー 式中、Ra及びRaはそれぞれC,〜,。炭化水素基を
示す. から選ばれる少なくとも1種のラジカル重合性不飽和基
を有するシラン化合物(A)とエポキシ基含有重合性不
飽和単量体(B)とを必須単量体成分とする重合体(I
)、又は、前記シラン化合物(A)を必須単量体とする
重合体(II)と前記エポキシ基含有重合性不飽和単量
体(B)を必須単量体とする重合体( III )との
混合物、又は、重合体(I)と重合体(II)及び/又
は重合体(III)との混合物に金属キレート化合物を
添加することを特徴とする硬化性組成物に関する. 本発明組成物で使用する共重合体(I)はシラン化合物
(A)とエポキシ基含有重合性不飽和単量体(B)とを
共重合反応させて得られる共重合体もしくはこれらのも
のとその他の重合性不飽和単量体とを共重合反応させて
得られる共重合体である. 乞乏2』3I1工八L 1分子中に少なくとも1個のアルコキシシラン基及び/
又はシラノール基と、ラジカル重合性不飽和基とを有す
る化合物である. 「アルコキシシラン基」としては、C,〜4のアルコキ
シシラン基が好ましい.該アルコキシシラン基としては
、例えばメトキシ、エトキシ、n −プロボキシ、 i
so−プロボキシ、n−ブトキシ、iso−プトキシ、
sec−ブトキシ、tert−ブトキシ等を挙げること
ができる. また、ラジカル重合性不飽和基としては、下記一般式 CH.=CH− CH.=CHCH*− CHm”CHO− CI!=CHO−Ra− CI.=CHCH.O− CH*”CICHaO−R−− 式中、Ra及びRaはそれぞれ01〜20炭化水素基を
示す. から選ばれる不飽和基である. ?記一般式において、C,〜2o炭化水素基としては、
アルキレン基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基等
を挙げることができる.該脂肪族環又は芳香族環は置換
もしくは未1換であってもさしつかえない.「アルキレ
ン基」としては、例えばCH■−、−C.lL−、−C
sH6−、−CH.−CH−CH.−、CI{, CH. CH2CH−(:2H.、−CH2CH.−C−CH2
CH2CHa            CH3−CHz
CHiCHz−CH−CIIzCHzCHa−、−(:
lOH2Q−、CHa C , 2+1 24−、−Cl!lHi8一等を挙げ
ることができる.CH−=CHSi(OCRal− CH.=CHSi (OC.H−1 −CHs;CHS
i (OCHsl 2 CHS CH. CHa”CHSiOCHs 【 CH, CHz:CHSx (OHI − CHx=CHSx fOH) x CH. CHw:CHCHxSL (OCH31 sCH.=C
HCH.Si (OHI. 好ましくは01〜1oアルキレン基である.シラン化合
物(A)の代表的な、具体例としては例えば下記のもの
を挙げることができる.(:H=:CHOSx (OC
Hs) −CL=CHOSt[OHlz CH2=CHOSl (OCH31 aCH. CH2=CHOC,HaSi(OCL) 3CH.=(
I,HOC2H.Si (QC}13+.CHs CI+2=CHC}120Si(OCH31.?H2・
CHCH2QC2H−Sl(OCJs)!CH. CI■”CHCH20C3HaSl fOcHsl −
エポキシ基  重人性 飽和単   B1分子中にエポ
キシ基とラジカル重合性不飽和基とを有する化合物であ
る.ラジカル重合性不飽和基としては、例λば CH.=CRaCOD− CIIt=CRaCG− CH.=CRaC−N ■ CH2=CHCH2−0− CHa=CHO− CH.=CH− 式中Raは水素原子又はメチル基を示す.等を挙げるこ
とができる. ラジカル・重合性不飽和基がCH2・CR , COO
−のエポキシ基含有重合性不飽和単量体としては、例λ
ば下記一般式(I)〜(I3)で表わされる化合物を挙
げることができる. 各式中R1は前記と同様の意味を有し、R2はCl〜.
の炭化水素基、RaはC1〜20の炭化水素基を表わす
. 各式中のR1、R2及びRaは同一もしくは異なってい
てもよい.WはO及び1〜10の整数である. −fi式(I)〜(l3)で表わされる具体例としては
、例えば などがある. ラジカル重合性不飽和基がCH,・CRIC−N−のエ
ボ■ O キシ含有重合性不飽和単量体としては、例えば下記一般
式(I4)〜(I6)で表わされるものを挙げることが
できる. を挙げることができる. 各式中、R1及びR2は前記と同じ意味を有し、R1及
びRaは同一もしくは異なっていてもよい. BQ式(I4)〜(l6)で表わされる化合物の具体例
としては、例えば 各式中、R+及びR2は前記と同じ意味を有し、Ra及
びR2は同一もしくは異なっていてもよい. 一般式(l7)〜(I9)で表わされる具体例としては
例えば キシ含有重合性不飽和単量体としては、例えば下記−1
1Q式(I7)〜(l9)で表わされる化合物等を挙げ
ることができる. ラジカル重合性不飽和基がCH2・CRaC−N−のエ
ボn o キシ含有重合性不飽和単量体としては、例えば下記一鍜
式(20)〜(25)で表わされる化合物を挙げること
ができる. 各式中,Ra、R2、Ra及びWは前記と同様の意味を
有し、R4はC,〜20のアルキル基を意味する.Ra
..Ra.Ra及びR4は同一もしくは異なっていても
よい. RB式(20)〜(25)で表わされる化合物の具体例
としては、例えば を挙げることができる. ラジカル重合性不飽和基がCI.=CHCH.O−のエ
ポキシ基含有重合性不飽和単量体としては、例えば下記
一般式(26)〜(29)で表わされる化合物を挙げる
ことができる. 各式中、Ra及びRaは前記と同様の意味を有し、R2
は同一もしくは異なっていてもよい.一般式(20)〜
(29)で表わされる化合物の具体例としては、例えば を挙げることができる. ラジカル重合性不飽和基がCH2=CHO−のエポキシ
基含有不飽和単量体としては、例えば下記一般式(30
)〜(32)で表わされる化合物を挙げることができる
. を挙げることができる. ラジカル重合性不飽和基がCH2・CH一のエポキシ基
含有不飽和単量体としては、例えば下記一般式(33)
〜(35)で表わされる化合物を挙げることができる. 各式中、R1及びR2は前記と同様の意味を有し、R2
は同一もしくは異なっていてもよい.一般式(30)〜
(32)で表わされる化合物の具体例としては、例えば 各式中、Ra及びR2は前記と同様の意味を有し、R2
は同一もしくは異なっていてもよい.一般式(33)〜
(35)で表わされる化合物の具体例としては、例えば を挙げることができる. ラジカル重合性不飽和基がCHz”CR++のエポキシ
基含有不飽和単量体としては、例えば下記一般式(36
)〜(40)で表わされる化合物を挙げることができる
. 各式中、R+.Ra及びRaは前配と同様の意味を有し
、R1及びR2は同一もしくは異なっていてもよい. 一般式(36)〜(40)で表わされる化合物の具体例
としでは、例えば 物性がより向上するという効果が得られる.その他の重
合性不飽和単量体 1分子中にラジカル重合性不飽和基を有する化合物であ
って,望まれる性能に応じて広範囲に選択することがで
きる.斯かる不飽和単量体の代表例を示せば、次の通り
である. 水酸基含有重合性不飽和単量体(a) 下記一般式(4l)〜(44)で表わされる化合物を挙
げることができる. ORa 式中、Raは水素原子又はヒドロキシアルキル基を示す
. 上記した単量体の中でも殊に、脂環式エポキシ基を含有
する単量体を用いるのが硬化性等の点から好ましい.即
ち脂11式エボキ)′基含有不飽和単量体を用いる場合
には、エポキシ基の開理重合反応の反応性が高いため、
硬化が早く又硬化塗膜のCHa−0−Ri 式中、Raは前記と同じ意味を有する。
式中、Raは前記と同様の意味を有し、mは2〜8の整
数、pは2〜l8の整数、qは0〜7の整数を示す. CI.=CRa C−OイTl−0ト1−一千T.−Oh−H     
   ( 4  4  )n 式中、R , if前記と同様の意味を有し、T1及び
T,は同一もしくは異なって01〜2oの2価の炭化水
素基を示し、S及びUはそれぞれO−10の整数、ただ
しSとUの和はl−10である.一般式(4l)及び(
42)における「ヒドロキシアルキル基」は01〜6個
のものである.具体的には、例えば−(:.H40H 
. −C.H.OH . −C.H.OH等を挙げるこ
とができる. 一般式(44)におけるC I−ffoの2価炭化水素
基としては、例えば一CH.− . −CI.−CH.
一CH.−CH.−CH.− . −CH2CI.−C
H.−、CH. ?H■ −CH2−CI.C−CI.CH.− CI. −CH.−CH.−CH.−CH−CI.−CH.−C
H.−.  −C,。H20−、CH, −CHベユCH*− 等を挙げることができる. −19式(42)の単量体成分としては、例えば CI.=CICI.OH CHi”CHCHtOCH*CHJH CH!=CHCH.O{CH.CH,($dlCHi”
CHCHJ{CHaCH20}TH等を挙げることがで
きる. 一般式(43)の単量体成分としては、例えば CHx”CCHmCOOCJ−OH CH*:CHCOOCsHaOH ■ CI.=CCH.COO−CJ.−0{C−CH.−C
Hffi−CH,.−CI.−CI!−0トr=yH 等を挙げることができる. 一般式(44)の単量体成分としては、例えば、 CH.=CCH.COO{CH!CHCH.OhτdC
L=c}IcooイCH−CI−Oh=rHCH.=C
CH.COOイCHxCHtO h−TICH−・CH
COO {CH*CHzCH−CHJトrTHCI.=
CCH.COO{CH.CH.Oh−.τ{CH2CH
CH.Ohτ峠等を挙げることができる. 更に、上記以外にも前記一般式(41)〜(44)で表
わされる水酸基含有不飽和単量体とεカブロラクトン、
γ−バレロラクトン等のラクトン類との付加物等が使用
できる. 上記以外のその他の重合性不飽和単量体(b) 下記(b−1)〜(b−6)のものを挙げることができ
る. (b−1)オレフィン系化合物:例えばエチレン、ブロ
ビレン、ブチレン、イソブレン、クロロブレン等. (b−2)ビニルエーテル及びアリルエーテル:例えば
エチルビニルエーテル、プロビルビニルエーテル、イソ
ブロビルビニルエーテル、プチルビニルエーテル、te
rt−プチルビニルエーテル,ペンチルビニルエーテル
、ヘキシルビニル.エーテル、イソヘキシルビニルエー
テル、才クチルビニルエーテル、4−メチル−1−ペン
チルビニルエーテル等の鎖状アルキルビニルエーテル類
、シクロペンチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニ
ルエーテル等のシクロアルキルビニルエーテル類、フェ
ニルビニルエーテル、0−m−,p−トリビニルエーテ
ル等のアリールビニルエーテル類、ペンジルビニルエー
テル、フエネチルビニルエーテル等のアラルキルビニル
エーテル類等. (b−3)ビニルエステル及びブロペニルエステル:例
えば酢酸ビニル、乳酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酩酸ビ
ニル、カプロン酸ビニル、イソカブロン酸ビニル、とバ
リック酸ビニル、カブリン酸ビニル等のビニルエステル
及び酢酸イソブロペニルブロビ才ン酸インブロベニル等
のブロベニルエステル等. (b−4)アクリル酸又はメタクリル酸のエステル:例
えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル
酸プロビル、アクリル酸イソブロビル、アクリル酸プチ
ル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸才クチル、アクリ
ル酸ラウリル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチ
ル、メタクリル酸プロビル、メタクリル酸イソプロビル
、メククリル酸ブチル、メククリル酸ヘキシル、メクク
ノル酸才クチル、メタクリル酸ラウリル等のアクリル酸
又はメククリル酸の炭素数1−18のアルキルエステル
:アクリル酸メトキシブチル、メククリル酸メトキシブ
チル、アクリル酸メトキシエチル、メタクリル酸メトキ
シエチル、アクリル酸エトキシプチル、メタクリル酸エ
トキシブチル等のアクリル酸又はメククリル酸の炭素数
2〜18のアルコキシアルキルエステル等. (b−5)ビニル芳香族化合物:例えば、スチレン、α
−メチルスチレン、ビニルトルエン、p−クロルスチレ
ン等. (b−6)その他・アクリロニトリル、メククリ口ニト
リル等. 上記その他の重合性不飽和単量体の中でも水酸基含有重
合性不飽和単量体(a)を使用すると硬化性に優れた皮
膜を形成することからこのものを使用することが好まし
い. 本発明組成物に使用する共重合体(I)における各単量
体の使用量は単量体(A)が0.1〜80重量%好まし
くは1〜60重量%、単量体(B)が1〜90重量%好
ましくは3〜60li量%が好ましい.単量体(A)及
び単量体(B)の使用量が上記範囲より少ないと硬化性
が劣る傾向にあり、一方上紀範囲より多いと硬化物の物
性が低下する傾向にあり好まし《ない. 本発明組成物で使用する混合物は、前記シラン化合物(
A)の単独重合体もしくはシラン化合物(A)と前記そ
の他の重合性不飽和単量体との共重合体(以下、まとめ
て[重合体(II)Jという)、と前記エポキシ基含有
重合性不飽和単量体(B)の単独重合体もし《は該単量
体(B)と前記その他の重合性不飽和単量体との共重合
体(以下、まとめて[重合体(IIINという)を混合
してなるものである. 上記シラン化合物(A)及び/又は単量体(B)と共重
合させるのに使用するその他の重合性不飽和単量体とし
て、水酸基含有重合性不飽和単量体を使用すると硬化性
にすぐれた皮膜を形成することからこのものを使用する
ことが好ましい. 重合体(II)におけるシラン化合物(A)の使用量は
使用単量体中約3〜100重量%、好ましくは約20〜
90重量%の範囲である.また、水酸基含有重合性不飽
和単量体(a)を使用する場合には単量体中約0,1〜
50重量%、好ましくは1〜30重量%である. 重合体( II+ )における単量体(B)の使用量は
、使用単量体中約3〜100重量%、好ましくは約20
〜90重量%の範囲である.また水酸基含有重合性不飽
和単量体(a)を使用する場合には単量体中約0.1〜
50重量%、好ましくは1〜30重二%である. 上記重合体(II)及び重合体( III )において
、シラン化合物(A)又は単量体(B)が上記範囲より
少ないと硬化性が低下する傾向にあり、他方、上記範囲
より多いと硬化物の物性が低下する傾向にあり好ましく
ない. また、重合体(n)及び重合体( II+ )の配合割
合は、両者の合計量を基準として、重合体(II)を5
〜95重量%好まし《は10〜80重量%、及び重合体
(If)を95〜5重量%好ましくは90〜20重量%
の範囲である.重合体(II)が5重量%より少ないか
、又は重合体( II+ )が95重量%より多いと、
硬化性が低下し、他方重合体(II)が95重量%より
多いか、又は重合体(Il+)が5重量%より少ないと
、硬化物の物性が低下し、チヂミが発生し易くなるので
好ましくない. 上記重合体(I)〜( Il1 )は、通常のアクリル
樹脂やビニル樹脂等の合成反応と同様の方法、条件で得
ることができる.この様な合成反応の一例として、各単
量体成分を有機溶剤に溶解もしくは、分散せしめ、ラジ
カル重合開始剤の存在下で60〜180゜C程度の温度
で撹拌しながら加熱する方法を示すことができる.反応
時間は、通常1〜10時間程度とすればよい.また、有
機溶剤としては、前述したものと同様のアルコール系溶
媒、エーテル系溶媒、エステル系溶媒、炭化水素系溶媒
等を使用できる.炭化水素系溶媒を用いる場合には、溶
解性の点から他の渚媒を併用することが好ましい.また
ラジカル開始剤としては、通常用いられているものをい
ずれも用いることができ、その一例として、過酸化ベン
ゾイル、t−プチルバーオキシ−2−エチルヘキサノエ
ート、等の過酸化物、アゾイソブチロニトリル,アゾビ
スジメチルパレ口ニトリル等のアゾ化合物等を示すこと
ができる. 上記重合体(I)〜( Il! )は、数平均分子量2
.000〜2.O0.000程度のものが好ましく、4
.000〜so.ooo程度のものがより好ましい. 本発明組成物は、上記した共重合体に金属キレート化合
物を配合したものである. 該金属キレート化合物としてはアルミニウムキレート化
合物、チタニウムキレート化合物,ジルコニウムキレー
ト化合物が好ましい.また、これらのキレート化合物の
なかでも、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キレ
ート化合物が好ましい. 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−ジケトン類(アセチルアセトン等)、アセト酢酸
エステル類(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)、及びβ位に水酸基を有するケ
トン類(グイアセトンアルコール等)、β位に水酸基を
有するアルデヒド類(サリチルアルデヒド等)、β位に
水酸基を有するエステル類(サリチル酸メチル)等を使
用することができる.特に、アセト酢酸エステル類、β
−ジケトン類を使用すると好適な結果が得られる. アルミニウムキレート化合物は、例えば一般式 RaO−Af−ORs [式中、R6は、同一もしくは異なって炭素数1〜20
のアルキル基又はアルケニル基を示す.] で表わされるアルミニウムアルコキシド類1モルに対し
、上記ケト・エノール互変異性体を構成し得る化合物を
通常3モル以下程度のモル比で混合し、必要に応じて加
熱することにより好適に調製することができる. 炭素数1〜20のアルキル基としては、前記炭素数1〜
10のアルキル基に加えて、ウンデシル、ドデシル、ト
リデシル、テトラデシル、オククデシル基等を、アルケ
ニル基としては、ビニル、アリル基等をそれぞれ例示で
きる.Q9式(45)で表わされるアルミニウムアルコ
ラート類としては、アルミニウムトリメトキシド、アル
ミニウムトリエトキシド、アルミニウムトリーn−プロ
ポキシド、アルミニウムトリイソプロポキシド、アルミ
ニウムトリーn−ブトキシド、アルミニウムトリイソプ
トキシド、アルミニウムトリーsec−ブトキシド、ア
ルミニウムトリーtert−ブトキシド等があり,特に
アルミニウムトリイソプロボキシド、アルミニウムトリ
ーSeC一ブトキシド、アルミニウムトリーn−ブトキ
シド等を使用するのが好ましい. チタニウムキレート化合物は、例えば一般式[式中、W
及びR6は前記と同じ意味を示す.] で表わされるチタネート類中のTi  lモルに対し,
上記ケト・エノール互変異性体を構成し得る化合物を通
常4モル以下程度のモル比で混合し、必要に応じて加熱
することにより好適に調製することができる. −M式(46)で表わされるチタネート類としては、W
が1のものでは,テトラメチルチタネート、テトラエチ
ルチクネート、テトラーn−プロビルチタネート、テト
ライソプ口ビルチタネート、テトラーn−プチルチタネ
ート、テトライソブチルチタネート、テトラーtert
−プチルチタネート、テトラーn−ペンチルチクネート
、テトラーn−へキシルチタネート、テトライソ才クチ
ルチタネート、テトラーn−ラウリルチタネート等があ
り、特にテトライソブ口ビルチクネート、テトラーn−
プチルチタネート、テトライソブチルチクネート、テト
ラーtert−プチルチクネート等を使用すると好適な
結果を得る。また、Wが1以上のものについては、テト
ライソブ口ビルチクネート、テトラーn−プチルチタネ
ート、テトライソブチルチタネート、エトラーtert
−プチルチタネートの2量体からllffi体(一般式
(46)におけるw=1〜10)のものが好適な結果を
与える. ジルコニウムキレート化合物は、例えば一般[式中、W
及びR6は前記と同じ意味を示す.] で表わされるジルコネート類中のZr  1モルに対し
、上記ケト・エノール互変異性体を構成し得る化合物を
通常4モル以下程度のモル比で混合し、必要に応じて加
熱することにより好適に調製することができる. g式(47)で表わされるチタネート類としては、テト
ラエチルジルコネート、テトラーn −プロビルジコネ
ート、テトライソブ口ビルジルコネート,テトラーn−
プチルジルコネート、テトラーsec−プチルジルコネ
ート、テトラーtert −プチルジルコネート、テト
ラーn−ベンチルジルコネート、テトラーtert−ベ
ンチルジルコネート、テトラーtert−へキシルジル
コネート、テトラーn−へプチルジルコネート、テトラ
ーn一才クチルジルコネート、テトラーn−ステアリル
ジルコネート等があり、特にテトライソプ口ビルジルコ
ネート、テトラーn−プロビルジルコネート、テトライ
ソブチルジルコネート、テトラーn−プチルジルコネー
ト、テトラーsee−プチルジルコネート、テトラーt
ert−プチルジルコネート等を使用すると好適な結果
を得る.また、wIJ51以上のものについては、テト
ライソブ口ビルジルコネート、テトラーn−プロビルジ
ルコネート、テトラーn−プチルジルコネート、テトラ
イソブチルジルコネート、テトラーsec−プチルジル
コネート、テトラーtert−プチルジルコネートの2
量体から11量体(一般式(47)におけるw=1〜1
0)のものが好適な結果を与える。また、これらジルコ
ネート類同志が会合した構成単位を含んでいても良い. 而して、本発明における特に好ましいキレート化合物と
しては、トリス(エチルアセトアセテート)アルミニウ
ム、トリス(n−プロとルアセトアセテート)アルミニ
ウム、トリス(イソブロビルアセトアセテート)アルミ
ニウム、トリス(n−プチルアセトアセテート)アルミ
ニウム、イソプロボキシビス(エチルアセトアセテート
)アルミニウム、ジイソプ口ボキシエチルアセトアセテ
ートアルミニウム、トリス(アセチルアセトナト)アル
ミニウム、トリス(プロビ才ニルアセトナト)アルミニ
ウム、ジイソプ口ボキシブロビ才ニルアセトナトアルミ
ニウム、アセチルアセトナト・ビス(プロビオニルアセ
トナト)アルミニウム、モノエチルアセトアセテートビ
ス(アセチルアセトナト)アルミニウム、トリス(アセ
チルアセトナト)アルミニウム等のアルミニウムキレー
ト化合物;ジイソブロボキシ・ビス(エチルアセトアセ
テート)チクネート、ジイソプロボキシ・ビス(アセチ
ルアセトナト)チタネート、ジイソブロボキシ・ビス(
アセチルアセトナト)チタネート等のチタニウムキレー
ト化合物;テトラキス(アセチルアセトナト)ジルコニ
ウム、テトラキス(n−プロビルアセトアセテート)ジ
ルコニウム、テトラキス゜(アセチルアセトナト)ジル
コニウム、テトラキス(エチルアセトアセテート)ジル
コニウム等のジルコニウムキレート化合物を挙げること
ができる. 該アルミニウムキレート化合物、ジルコニウムキレート
化合物、チタニウムキレート化合物は、いずれか1種を
用いても良いし,2種以上を適宜併用しても良い.架橋
反応硬化剤の配合量は、前記重合体(A)の固型分10
0重量部に対して0.01〜30重量部程度とするのが
適当である.この範囲より少ないと架橋硬化性が低下す
る傾向にあり,又この範囲より多いと硬化物中に残存し
て耐水性を低下させる傾向にあるので好ましくない.好
ましい配合量は0.1−10重量部で、より好ましい配
合量は1〜5重量部である. 本発明組成物には、必要に応じて、例えばエピコート1
00l (シェル化学製)等のエポキシ基含有…脂;例
えば、スチレンアリルアルコール共重合体等の水酸基含
有樹脂:一官能性又は多官能性のエポキシ化合物;トリ
フェニルメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン
等の低分子量のシラン化合物等や、一般的なアルコキシ
シラン基を有するシリコン樹脂等の他の樹脂を添加する
こともできる.中でも1分子中に2ヶ以上の脂環式才キ
シラン基を含有する化合物を添加すると、硬化性を低下
することなく、硬化性組成物の高固形分化を達成するこ
とができ好都合である.かかる化合物としては、例えば
下記の化学式で示される化合物 ゜ひ 等、    CH20Hと下記したポリイソシアネート
化合物との付加物(使用し得るポリイソシアネート化合
物としては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート
もしくはトリメチルへキサメチレンジイソシアネートの
如き脂肪族ジイソシアネート類:キシリレンジイソシア
ネートもしくはイソホロンジイソシアネートの如き環状
脂肪族ジイソシアネート類:トリレンジイソシアネート
もし《は4.4′−ジフェニルメタンジイソシアネート
の如き芳香族ジイソシアネート類の如き有機ジイソシア
ネートそれ自体、またはこれらの各有機ジイソシアネー
トと多価アルコール、低分子量ポリエステル樹脂もしく
は水などとの付加物、あるいは上掲した如き各有機ジイ
ソシアネート同志の重合体、さらにはインシアネート・
ビウレット体などが挙げられるが、それらの代表的な市
販品の例としては「パーノックD−750、−800、
DN−950、−970もしくはl5−455J  [
以上、大日本インキ化学工業(川製品]、「デスモジュ
ールL.NHL.ILもしくはN3390J  [西ド
イツ国バイエル社製品]、「タケネートD−102、−
202、−110Nもし《は−123NJ  [武田薬
品工業{川製品]、「コロネートL.HL.EHもしく
は203」[日本ボリウレクン工業■製品]または「デ
ュラネ−ト24A−90CXJ  [L8化成工i[m
ll]などである); n ステル化物(例えば、テトラヒド口無水フタル酸、トリ
メチロールプロパン及び1.4−ブタンジ才一ル等をエ
ステル化反応して得られるポリエステルを過酢酸等で酸
化して得られるもの等が挙げられる. 本発明の硬化性組成物には、必要に応じて,無機顔料、
有機顔料等を配合できる.無機顔料としては、酸化物系
(二酸化チタン、ベンガラ、酸化クロム等)、硫酸塩系
(沈降性硫酸バリウム等),炭酸塩系(沈降性炭酸カル
シウム系等)、硫酸塩系(クレー等)、炭素系(カーボ
ンプラック等)、金属粉(アルミニウム粉、ブロンズ粉
、亜鉛末等)が挙げられる.また有機顔料としては、ア
ゾ系(レーキレッド、ファーストエロ一等)、フタ口シ
アニン系(フクロシアニンブル一等)が挙げられる. 本発明の硬化性組成物は,必要に応じて有機溶剤を使用
することができる, 有機溶剤としては、組成物の硬化速度の点からは、沸点
が150℃程度以下のものが好ましいが、これに限定さ
れるものではない.好ましい有機溶剤としては、例^ば
トルエン、キシレン等の炭化水素系溶剤、メチルエチル
ケトン、メチルイソプチルケトン等のケトン系溶剤、酢
酸エチル、酢酸プチル等のエステル系溶剤、ジオキサン
、エチレングリコールジエチルエーテル等のエーテル系
溶剤、ブクノール、プロバノール等のアルコール系溶剤
等を挙げることができる.これらの溶剤は、単独又は適
宜混合して用いることができるが、アルコール系溶剤を
用いる場合には、樹脂の溶解性の点から他の溶剤と併用
することが好ましい.樹脂溶剤の濃度は、使用目的によ
って一様ではないが,一般に10〜70重量%程度とす
ればよい. また上記以外にも前記キレート化剤を添加することがで
きる. 本発明の硬化性組成物は塗料、接着剤、インキ等に好適
に使用できる.塗料としては室温乾燥のものから60〜
100℃の低温焼き付け型、100〜160℃の高温焼
付型のものまで、巾広く適用できる.被塗物としては鉄
板、プラスチック素材、木材等、従来塗料が塗られてい
るあらゆるものに塗装することができる.自動車車体の
塗装も本発明の硬化性組成物が好適に適用される例であ
る. 上塗り塗料としてソリッドカラー、メタリックカラー,
クリヤー塗料などの形で、ウエットオンウエットの塗り
重ね塗装方式(いわゆる2CIB塗装)、モノコート塗
装方式などの塗装方式で塗装できる. 自動車車体の中塗り塗料としても、自動車部品としての
各種プラスチックス材や金属部品材用の上塗り用、下塗
り用としても適用できる.本発明の硬化性組成物を塗料
として用いる場合の塗装方法は特に限定がなく、従来の
方法をそのまま用いることができる.例えばエアスプレ
ー静電エアスプレー、エアレススプレー、ベル静電塗装
、ミニベル静電塗装、ロール塗装、八ケ塗りなどの方法
が適用できる. 本発明の硬化性組成物は、140℃以下の低温で容易に
架橋硬化させることができ、例えば、何ら加熱せず常温
で硬化させる場合には、通常8時間〜7日間程度で充分
に硬化させることができ、また40〜100℃程度に加
熱する場合には、5分〜3時間程度で充分に硬化させる
ことができる. 本発明組成物が優れた低温硬化性を有する理由は、次の
様に考えられる.即ち、一段目の反応として、金属キレ
ート化合物がシラン基と反応して次の結合を生じる。
/     \ 次いで、この結合がシラノール基(アルコキシシラン基
           については、空気中の水分によ
ってシラノール基となる)に配位して、 \ /     \ となってシラノール基を分極させる.この分極したシラ
ノール基がエポキシ基と反応して、となる.次いで、こ
れが水酸基と反応して−c−o−c−c− OH となる.このエポキシ基と水酸基との反応は比較的低温
で進行する. 本発明組成物は、水酸基を含有する化合物を必須成分と
し、更に、組成物中にエポキシ基、シラン基及び金属キ
レート化合物が存在するので上記反応が速やかに進行し
、低温硬化性に優れたものになると推定される. 夫胤胴 以下実施例によって本発明をより詳細に説明する.特に
断わらない限り「部」 「%」は重量基準である. ビニル共重合体(I−a)の合成 下記の単量体、溶剤、重合開始剤を才一トクレープ内に
仕込み、窒素置換した後80゜Cまで徐々に昇湿させる
. (部) キシレン            80n−ブタノール
          20CH.=CH−Si− (O
Clhl 3         2 0CI.=CH−
0−C2市 CH.=+1,H−0−(:.HgOH自己発熱により
約lO・0℃まで温度が上昇するが,その後、徐々に低
下してくる.80℃に保ちながら16時間撹拌をつづけ
る.その後冷却しオートクレープ内の反応混合物をヘブ
タン中に投入し、樹脂を析出させた後、乾燥を行ない、
ビニル共重合体(I−a)を得た. ビニル共重合体(I−a)の数平均分子量(Mn)は6
,500であった. ビニル共重合体(r−b)の合成 下記の単量体を用いて、ビニル共重合体(I−a)の場
合と同様の方法で製造してMn8.200のビニル共重
合体B−b)を得た. (部) CHi”CI−CH2−0−C−HaSl focn.
l s     2 0CH.=CHOCOCH3  
              5 0ビニル共重合体(
I−c)の合成 まず下記のようにしてシロキサンマクロモノマーMlを
合成した. (部) H.CSi fOcH−1 −           
 2 7 2 0(20mof1 CHz=CHSi fOcHsl s        
   1 4 8flmoi’1 脱イオン水         113436%塩酸  
          2ハイドロキノン       
   1これらの混合物を80゜Cで5時間反応させ脱
水脱溶剤した.得られたボリシロキサン系マクロモノマ
ーの数平均分子量は2.000、平均的に1分子当り1
個のビニル基(重合性不飽和基)と4個の水酸基を有し
ていた. 以下の合成例での配合量は、マクロモノマーとしての有
効成分の量である. (部) シロキサンマクロモ/?−M130 CH.=CH−0−C.H@OH          
 1 5CH.=CH−0−C.H. 3S 上記単量体を用いて、ビニル共重合体(Ia)と同様の
方法で製造してビニル共重合体(■−C)を合成した.
ビニル共重合体(I−c)のMnは9,200であった
. ビニル共重合体( n − a )の合成下記の単量体
を用いて,ビニル共重合体(I−a)と同様の方法で製
造して、V( n =13.000のビニル共重合体(
 II − a )を合成した. (部) CH*”CH−0−CsHaSi fOcHal sC
Hi=CH−0−C4HsOH CIよ=CH−OC.Hi CH*”CH−QC4H, ビニル共重合体(II−b)の合成 下記の単量体を用いて、ビニル共重合体(I一a)と同
様の方法で製造して?iiTn=12.OOOのビニル
単量体(II−b)を合成した.(部) シロキサンマクロモノマーM1  40(:H2”CH
−0(:4H60H          1 0CH2
=(:H−OC2H8           2 5C
H2=CH−OC4H.           2 5
ビニル共重合体(III−a)の合成 下記の単量体を用いて、ビニル共重合体(I−a)と同
様の方法で製造してMn=8.200のビニル共重合体
(III−a)を合成した.(部) CH2=lOCOC2H.             
  5 0CI12=CH−CI.−OC2H4−OH
           1 0ビニル共重合体(III
−b)の合成 下記の単量体を用いて、ビニル共重合体(■a)と同様
の方法で製造してMn=11のビニル共重合体(III
−b)を合成した.(部) CH2=CH−0−C4H* 2o CH.=CH−0−C.H.            
  3 0ビニル共重合体(III−b)の合成 ビニル共重合体(I−a)、(I−b)、(+1−a)
、( II − b )、(m−a)、(III−b)
をキシレン/酢酸プチル= 8 0/2 0の混合溶剤
に固形分濃度50%となるように溶解し、ビニル共重合
体溶液(I−a)、(工−b)、(II−a)、 ( 
n − b )、 (III−a)、 (nt−b)を
作成した. 実施例1 下記の配合により組成物を得た. ビニル共重合体溶液(I−a)   200部アルミニ
ウムトリス          2部(アセチルアセト
ン) 上記組成物をキシレン/n−ブクノール90/toの混
合溶剤で#4フ才−ドカップで25秒(25゜C)に粘
度調整し塗装に供した. リン酸亜鉛処理済みのグル鋼板にエポキシ系カチオン電
菅塗オ4を電着塗装法にて乾燥膜厚が20μとなるよう
に塗装し170℃×20分焼き付ける. ついで#400サンドペーパーにて塗面を研磨した後石
油ベンジンをしめしたガーゼで塗面を拭き脱脂する. その後アミノポリエステル系自動車用塗料を乾燥膜厚が
30μとなるように塗装し140℃×30分焼き付ける
. ついで#400サンドペーパーで塗面を水研し水切り乾
燥し石油ベンジンで塗面な拭いたものを素材とした. 前配粘度調整した組成物を素材上に乾燥膜厚約50μと
なるようエアスプレーし、室温に10分間放置してから
100℃で30分間焼き付けを行なった.塗膜の評価結
果を表1に示す.以下の実施例、比較例では、素材、塗
装粘度への調整、焼付条件は特に断わらない限り実施例
lと同じである. 実施例2 下記の配合により組成物を得た. ビニル共重合体溶液(I−b) (部) ジルコニウム 実施例3 下記の配合により組成物を得た. (部) ビニル共重合体溶液(I−c)   120ビニル共重
合体溶液(III−a)   80(チタン白の分散は
ビニル共重合体溶液(I]l−a)を用いて行なった.
) 実施例4 下記の配合で組成物を得た. (部) ビニル共重合体溶液(II−a)   100ビニル共
重合体?容液(III−a)  100実施例5 下記の配合でウェットオンウエット塗装用ぺ一スコート
を作成した. (部) ビニル共重合体溶液(I−c)  140ビニル共重合
体溶液(II−a)   60酢酸イソブチル トルエン/キシレン/n−ブタノール=40/4 0/
2 0の混合溶剤を用いて#4フォードカップで15秒
(25℃)となるよう粘度調整した. 下記の配合でウエット才ンウエット塗装用トップコート
を作成した. (部) ビニル共重合体溶液(II−b)   50ビニル共重
合体溶液CIII − b )   5.0ビニル共重
合体溶液(I−a)  100アルミニウムトリス (エチルアセトアセクト)      2粘度調整用溶
剤としてスワゾール#1000’/n−プクノール= 
8 0/2 0の混合溶剤を用い、#4フ才−ドカップ
で25秒(25℃)に希釈して塗装に供した. (゜スワゾール#1000:コスモ石油(…製芳香族系
溶剤) 素材上に上記ベースコートを乾燥膜厚約18μとなるよ
うにエアスプレーし、室温で5分間放置後、上記トツブ
コートを乾燥膜厚約40μとなるようにエアスプレーし
、さらにlO分間室温に放置後100℃で30分間焼付
けを行なった. 比較例l 下記の配合で組成物を得た. ビニル共重合体溶液(II−a) 200部 比較例2 下記の配合で組成物を得た. ビニル共重合体溶液(III−a)   200部実施
例1〜5、比較例1〜2の硬化膜の評価結果を表1に示
す. 表1の中の(注) (注1)仕上り外観を目視で評価した.(注2)耐ガソ
リン払拭性 日石シルバーガソリンをガーゼに湿 らせ、塗面の10cmの長さを強く8往復擦った後塗面
を観察した.スリ傷及 び塗面のツヤボケが殆どないものを良 好とした. (注3)耐衝撃性 デュポン衝撃試験器を用い,撃針先 端半径1/2インチ、落鐘重量500 gで試験する.塗面にワレ目の入らな い最大高さで示す(5cmきざみ). (注4)耐水性 40℃の恒温水槽に試験片を240 時間浸漬する.取り出した後塗膜のツ ヤビケ、フクレ等異常のないものを良 好とした. (注5)耐酸性 10%硫酸0.5ccを塗面上にス ポットし20℃75%RHで48時間 放置した後水洗し塗面を観察した.

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 [1]1分子中に、少なくとも1個のアルコキシシラン
    基及び/又はシラノール基と、一般式CH_2=CH− CH_2=CHCH_2− CH_2=CHO− CH_2=CHO−R_a− CH_2=CHCH_2O− CH_2=CHCH_2O−R_b− 式中、R_a及びR_bはそれぞれC_1_〜_2_0
    炭化水素基を示す。 から選ばれる少なくとも1種のラジカル重合性不飽和基
    を有するシラン化合物(A)とエポキシ基含有重合性不
    飽和単量体(B)とを必須単量体成分とする重合体(
    I )、又は、前記シラン化合物(A)を必須単量体とす
    る重合体(II)と前記エポキシ基含有重合性不飽和単量
    体(B)を必須単量体とする重合体(III)との混合物
    、又は、重合体( I )と重合体(III)及び/又は重合
    体(III)との混合物に金属キレート化合物を添加する
    ことを特徴とする硬化性組成物。 [2]前記重合体( I )〜(III)から選ばれる少なく
    とも1種の重合体が水酸基を有する請求項1記載の硬化
    性組成物。 [3]請求項1又は2記載の組成物に、水酸基含有樹脂
    及び/又は水酸基含有化合物を含有することを特徴とす
    る硬化性組成物。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5384342A (en) * 1993-08-30 1995-01-24 Dsm Desotech, Inc. Vinyl ether urethane silanes

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5384342A (en) * 1993-08-30 1995-01-24 Dsm Desotech, Inc. Vinyl ether urethane silanes

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