JPH0253449B2 - - Google Patents
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Description
(発明の背景)
本発明は空気酸化性(air−oxidizable)基お
よびエポキシ基の両者を含有する非ゲル状樹脂と
エポキシ反応性基および加水分解性基に結合した
シリコン原子の両者を有する化合物とに基づく硬
化性組成物、特に被覆組成物に関する。 ポリエポキシドを例えばアミン類、例えばポリ
アミンと反応させて硬化組成物を得ることは知ら
れている。空気酸化性基を含む樹脂のそのような
空気酸化性基を通しての硬化はアミンの存在によ
つて典型的には抑制される。さらに、実質的に空
気酸化硬化メカニズムによつてのみ硬化する樹脂
は最終的には優れた性能を有するフイルムを提供
するが、硬化が極めて低速であり、そのような樹
脂を用いて被膜を形成する場合、特に樹脂の硬化
を促進するために高温を使用できない場合に取り
扱いが困難である。本発明の目的は酸化硬化メカ
ニズムとエポキシ反応性基/エポキシ硬化メカニ
ズムの両者を有利に用い、比較的低温好ましく
は、周囲温度で硬化し得る硬化性組成物を提供す
る。得られた被膜は硬化直後の(「早期性能
(early property)」と呼ばれる)性能と(「最終
性能(ultimate property)」と呼ばれる)実質上
完了した硬化後の性能の優れた組み合わせを有す
る。換言すれば、本発明の目的は比較的早急に硬
化して、「早期性能」の組み合わせの優れたフイ
ルムを提供し、フイルムの性能の低下が生じない
フイルムを有するものを提供し、また最終的に
「最終性能」の優れた組み合わせを有するフイル
ムにまで硬化する組成物を提供する。本発明の別
の目的をさらに後述する。 (発明の要旨) 本発明は(1)少なくとも1つの空気酸化性基と少
なくとも1つのエポキシ基を有する樹脂と(2)1分
子中に少なくとも1つのアミノ基と加水分解性基
Yに直接結合した少なくとも1つのシリコン原子
を有する化合物とを含有する硬化性組成物に関す
る。好ましい態様においては、成分(2)は分子中に
加水分解性基Yに直接結合した少なくとも1つの
シリコン原子を有するアミンである。 本発明はまた(1)少なくとも1つの空気酸化性基
と少なくとも1つのエポキシ基を有する樹脂を含
有する第1パツクと(2)少なくとも1つのアミノ基
と加水分解性基Yに直接結合した少なくとも1つ
のシリコン原子を有する化合物を含有する第2の
パツクとからなるツーパツク組成物に関する。第
2パツクの化合物はアミンであるのが好ましい。 (好ましい実施態様の詳細な記載) 本発明の硬化性組成物は少なくとも1つの空気
酸化性基と少なくとも1つのエポキシ基を有する
樹脂、好ましくは非ゲル状樹脂を含有する。本明
細書中において「非ゲル状(ungelled)」とは樹
脂が25℃において液状であるか、または25℃にお
いて適当な溶媒の存在下に溶液化し得ることを意
味する。上記樹脂は空気酸化性基とエポキシ基
(1,2―エポキシ基)を有するビニル付加樹脂
である。空気酸化性はそのような樹脂に公知の方
法、例えば脂肪酸、脂肪アルコール、アリルアル
コール、乾性もしくは半乾性油を使用することに
より樹脂中に導入してもよい。エポキシ基も公知
の方法、例えばエポキシ官能性モノマー、エポキ
シ化乾性もしくは半乾性油およびエポキシ化ポリ
ブタジエンポリマーまたはコポリマーを用いるこ
とにより樹脂中に導入してもよい。 本発明の好ましい態様においては、少なくとも
1つの空気酸化性基と少なくとも1つのエポキシ
基を有する非ゲル状樹脂はビニル付加樹脂であ
る。特に好ましいビニル付加樹脂は風乾(すなわ
ち、酸化性硬化(oxidative cure)の使用)ビニ
ル重合樹脂、例えば脂肪酸、乾性油、半乾性油ま
たはそれらの混合物を用いて変性されたアクリル
樹脂である。例えば、そのような空気酸化性基を
有するアクリル樹脂は先ずエポキシ基を有するエ
チレン系不飽和モノマーと1またはそれ以上の他
のモノマーとの共重合により調製してもよい。エ
ポキシ基を有するモノマーの代表的な例としては
グリシジルアクリレートまたはグリシジルメタク
リレートが挙げられる。他の共重合性モノマーの
代表的な例としてはビニルモノマー類、例えばビ
ニルアセテート、イソプロピルアセテート、塩化
ビニルおよびジメチルマレエート;ビニル芳香族
モノマー類、例えばスチレン、α―メチルスチレ
ンおよびビニルトルエン;アクリルモノマー類、
例えばアクリルおよびメタクリル酸、もしくはそ
れらの誘導体、例えばチメル(メタ)アクリレー
ト、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メ
タ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリ
レート、ブチル(メタ)アクリレート、t―ブチ
ル(メタ)アクリレート、2―エチルヘキシル
(メタ)アクリレート、n―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、3,3,5―トリメチルシクロヘキシル(メ
タ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレー
ト、イソデシル(メタ)アクリレート、ラウリル
(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アク
リレート、フエニル(メタ)アクリレートおよび
イソボルニル(メタ)アクリレート;アクリル酸
またはメタクリル酸のアミドもしくはアルコキシ
アルキルアミド、例えばアクリルアミド、メタク
リルアミド、およびN―ブトキシメタクリルアミ
ド;等が例示される。本明細書中において「(メ
タ)アクリレート」は各々アクリレート化合物と
メタクリレート化合物の両者を示すものと理解さ
れる。 共重合は公知の遊離ラジカルビニル付加重合条
件下で実施される。共重合に使用されるモノマー
の量および選択は、例えば得られた樹脂の所望の
用途により大きく変化させてもよい。しかしなが
ら、典型的にはエポキシ基含有共重合性モノマー
の量は約15〜約99重量%(共重合に使用される総
モノマー重量に基づいて)である。 共重合した後、得られたエポキシ基を含有する
ビニル付加共重合体を少なくとも1つの空気酸化
性基を有する適当な化合物、例えば風乾脂肪酸、
乾性油、半乾性油またはそれらの混合物と反応し
てもよい。例えば、代表的には、エポキシ基を有
するビニル付加共重合体を風乾脂肪酸と反応して
酸のカルボキシル基によりエステルを形成しても
よい。この使用例に使用され得る風乾脂肪酸の代
表的な例としては脱水ヒマシ油、アマニ油、大豆
油、キリ油、タル油等から得られるものが挙げら
れる。典型的には、エポキシ基のモル数対カルボ
キシル基のモル数の比で1.0:0.95〜1.0:0.10、
好ましくは1.0:0.85〜1.0:0.30の範囲になるよ
うな量で使用される。エポキシ基含有共重合体と
風乾脂肪酸との反応は有機溶媒、例えばメチルア
ミルケトン、キシレン、ブチルアセテートおよび
トルエンの存在下に、約60〜約200℃、好ましく
は約100〜約200℃の温度範囲で実施してもよい。 少なくとも1つの空気乾燥性基と少なくとも1
つのエポキシ基を有するビニル付加樹脂の調製の
ための前記方法は1つの特に好ましい方法を示し
たものであり、本発明の組成物に好適な風乾樹脂
は別の方法により調製してもよい。例えば、エポ
キシ基を有するエチレン系不飽和モノマーを風乾
脂肪酸とエポキシ基を通して「予備反応」して化
合物を得、これを他のビニル化合物、例えば上記
ビニルモノマーもしくはアクリルモノマーと共重
合してもよい。さらに、好適な風乾ビニル重合樹
脂の例としてはアクリル樹脂を有機ポリイソシア
ネート、例えばフエニルイソシアネート、シクロ
ヘキシルイソシアネート、t−ブチルイソシアネ
ートおよびn−ブチルイソシアネートと反応して
さらに変性したものが挙げられる(このような樹
脂は米国特許第4482691号に記載されており、そ
の記載をここに導入する)。 本明細書の記載および手法は既に公知であり、
種々の技術が酸化性硬化性基およびエポキシ基の
両者を含む樹脂の調製に用いられると理解され
る。従つて、本発明の範囲は少なくとも1つの空
気酸化性基と少なくとも1つのエポキシ基を有す
る適当な樹脂を用い、これを分子中に少なくとも
1つのアミノ基と加水分解性基(Y)に直接結合
している少なくとも1つのシリコン原子との両者
を有する化合物と組み合わせて調製される硬化組
成物を包含すると理解される。 Siに直接結合した加水分解性基Yとして表わさ
れる基の例としては次式: −OR1,
よびエポキシ基の両者を含有する非ゲル状樹脂と
エポキシ反応性基および加水分解性基に結合した
シリコン原子の両者を有する化合物とに基づく硬
化性組成物、特に被覆組成物に関する。 ポリエポキシドを例えばアミン類、例えばポリ
アミンと反応させて硬化組成物を得ることは知ら
れている。空気酸化性基を含む樹脂のそのような
空気酸化性基を通しての硬化はアミンの存在によ
つて典型的には抑制される。さらに、実質的に空
気酸化硬化メカニズムによつてのみ硬化する樹脂
は最終的には優れた性能を有するフイルムを提供
するが、硬化が極めて低速であり、そのような樹
脂を用いて被膜を形成する場合、特に樹脂の硬化
を促進するために高温を使用できない場合に取り
扱いが困難である。本発明の目的は酸化硬化メカ
ニズムとエポキシ反応性基/エポキシ硬化メカニ
ズムの両者を有利に用い、比較的低温好ましく
は、周囲温度で硬化し得る硬化性組成物を提供す
る。得られた被膜は硬化直後の(「早期性能
(early property)」と呼ばれる)性能と(「最終
性能(ultimate property)」と呼ばれる)実質上
完了した硬化後の性能の優れた組み合わせを有す
る。換言すれば、本発明の目的は比較的早急に硬
化して、「早期性能」の組み合わせの優れたフイ
ルムを提供し、フイルムの性能の低下が生じない
フイルムを有するものを提供し、また最終的に
「最終性能」の優れた組み合わせを有するフイル
ムにまで硬化する組成物を提供する。本発明の別
の目的をさらに後述する。 (発明の要旨) 本発明は(1)少なくとも1つの空気酸化性基と少
なくとも1つのエポキシ基を有する樹脂と(2)1分
子中に少なくとも1つのアミノ基と加水分解性基
Yに直接結合した少なくとも1つのシリコン原子
を有する化合物とを含有する硬化性組成物に関す
る。好ましい態様においては、成分(2)は分子中に
加水分解性基Yに直接結合した少なくとも1つの
シリコン原子を有するアミンである。 本発明はまた(1)少なくとも1つの空気酸化性基
と少なくとも1つのエポキシ基を有する樹脂を含
有する第1パツクと(2)少なくとも1つのアミノ基
と加水分解性基Yに直接結合した少なくとも1つ
のシリコン原子を有する化合物を含有する第2の
パツクとからなるツーパツク組成物に関する。第
2パツクの化合物はアミンであるのが好ましい。 (好ましい実施態様の詳細な記載) 本発明の硬化性組成物は少なくとも1つの空気
酸化性基と少なくとも1つのエポキシ基を有する
樹脂、好ましくは非ゲル状樹脂を含有する。本明
細書中において「非ゲル状(ungelled)」とは樹
脂が25℃において液状であるか、または25℃にお
いて適当な溶媒の存在下に溶液化し得ることを意
味する。上記樹脂は空気酸化性基とエポキシ基
(1,2―エポキシ基)を有するビニル付加樹脂
である。空気酸化性はそのような樹脂に公知の方
法、例えば脂肪酸、脂肪アルコール、アリルアル
コール、乾性もしくは半乾性油を使用することに
より樹脂中に導入してもよい。エポキシ基も公知
の方法、例えばエポキシ官能性モノマー、エポキ
シ化乾性もしくは半乾性油およびエポキシ化ポリ
ブタジエンポリマーまたはコポリマーを用いるこ
とにより樹脂中に導入してもよい。 本発明の好ましい態様においては、少なくとも
1つの空気酸化性基と少なくとも1つのエポキシ
基を有する非ゲル状樹脂はビニル付加樹脂であ
る。特に好ましいビニル付加樹脂は風乾(すなわ
ち、酸化性硬化(oxidative cure)の使用)ビニ
ル重合樹脂、例えば脂肪酸、乾性油、半乾性油ま
たはそれらの混合物を用いて変性されたアクリル
樹脂である。例えば、そのような空気酸化性基を
有するアクリル樹脂は先ずエポキシ基を有するエ
チレン系不飽和モノマーと1またはそれ以上の他
のモノマーとの共重合により調製してもよい。エ
ポキシ基を有するモノマーの代表的な例としては
グリシジルアクリレートまたはグリシジルメタク
リレートが挙げられる。他の共重合性モノマーの
代表的な例としてはビニルモノマー類、例えばビ
ニルアセテート、イソプロピルアセテート、塩化
ビニルおよびジメチルマレエート;ビニル芳香族
モノマー類、例えばスチレン、α―メチルスチレ
ンおよびビニルトルエン;アクリルモノマー類、
例えばアクリルおよびメタクリル酸、もしくはそ
れらの誘導体、例えばチメル(メタ)アクリレー
ト、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メ
タ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリ
レート、ブチル(メタ)アクリレート、t―ブチ
ル(メタ)アクリレート、2―エチルヘキシル
(メタ)アクリレート、n―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、3,3,5―トリメチルシクロヘキシル(メ
タ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレー
ト、イソデシル(メタ)アクリレート、ラウリル
(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アク
リレート、フエニル(メタ)アクリレートおよび
イソボルニル(メタ)アクリレート;アクリル酸
またはメタクリル酸のアミドもしくはアルコキシ
アルキルアミド、例えばアクリルアミド、メタク
リルアミド、およびN―ブトキシメタクリルアミ
ド;等が例示される。本明細書中において「(メ
タ)アクリレート」は各々アクリレート化合物と
メタクリレート化合物の両者を示すものと理解さ
れる。 共重合は公知の遊離ラジカルビニル付加重合条
件下で実施される。共重合に使用されるモノマー
の量および選択は、例えば得られた樹脂の所望の
用途により大きく変化させてもよい。しかしなが
ら、典型的にはエポキシ基含有共重合性モノマー
の量は約15〜約99重量%(共重合に使用される総
モノマー重量に基づいて)である。 共重合した後、得られたエポキシ基を含有する
ビニル付加共重合体を少なくとも1つの空気酸化
性基を有する適当な化合物、例えば風乾脂肪酸、
乾性油、半乾性油またはそれらの混合物と反応し
てもよい。例えば、代表的には、エポキシ基を有
するビニル付加共重合体を風乾脂肪酸と反応して
酸のカルボキシル基によりエステルを形成しても
よい。この使用例に使用され得る風乾脂肪酸の代
表的な例としては脱水ヒマシ油、アマニ油、大豆
油、キリ油、タル油等から得られるものが挙げら
れる。典型的には、エポキシ基のモル数対カルボ
キシル基のモル数の比で1.0:0.95〜1.0:0.10、
好ましくは1.0:0.85〜1.0:0.30の範囲になるよ
うな量で使用される。エポキシ基含有共重合体と
風乾脂肪酸との反応は有機溶媒、例えばメチルア
ミルケトン、キシレン、ブチルアセテートおよび
トルエンの存在下に、約60〜約200℃、好ましく
は約100〜約200℃の温度範囲で実施してもよい。 少なくとも1つの空気乾燥性基と少なくとも1
つのエポキシ基を有するビニル付加樹脂の調製の
ための前記方法は1つの特に好ましい方法を示し
たものであり、本発明の組成物に好適な風乾樹脂
は別の方法により調製してもよい。例えば、エポ
キシ基を有するエチレン系不飽和モノマーを風乾
脂肪酸とエポキシ基を通して「予備反応」して化
合物を得、これを他のビニル化合物、例えば上記
ビニルモノマーもしくはアクリルモノマーと共重
合してもよい。さらに、好適な風乾ビニル重合樹
脂の例としてはアクリル樹脂を有機ポリイソシア
ネート、例えばフエニルイソシアネート、シクロ
ヘキシルイソシアネート、t−ブチルイソシアネ
ートおよびn−ブチルイソシアネートと反応して
さらに変性したものが挙げられる(このような樹
脂は米国特許第4482691号に記載されており、そ
の記載をここに導入する)。 本明細書の記載および手法は既に公知であり、
種々の技術が酸化性硬化性基およびエポキシ基の
両者を含む樹脂の調製に用いられると理解され
る。従つて、本発明の範囲は少なくとも1つの空
気酸化性基と少なくとも1つのエポキシ基を有す
る適当な樹脂を用い、これを分子中に少なくとも
1つのアミノ基と加水分解性基(Y)に直接結合
している少なくとも1つのシリコン原子との両者
を有する化合物と組み合わせて調製される硬化組
成物を包含すると理解される。 Siに直接結合した加水分解性基Yとして表わさ
れる基の例としては次式: −OR1,
【式】
【式】
(式中、R1はC1〜C3アルキル基を示し、R2は
各々独立にHもしくはC1〜C4アルキル基を示し、
R3およびR4は各々独立にH、C1〜C4アルキル基
もしくはC6〜C8アリール基を示し、R5はC4〜C7
アルキレン基を示す) で表わされる基、および1,2−もしくは1,3
−グリコールのモノヒドロキシおよび/または環
状のC2〜C3残基を包含する。 メトキシ、エトキシおよびアセトキシが好適な
加水分解性基Yである。 少なくとも1つのアミノ基と加水分解性基に直
接結合した少なくとも一つのシリコン原子を有す
る化合物の種々の種類が(成分2として)本発明
の硬化性組成物に使用される。少なくとも1つの
アミノ基と加水分解性基に直接結合した少なくと
も一つのシリコン原子を有する化合物に関して以
下に(a)〜(d)に記載するものは使用し得る化合物の
単なる例示に過ぎないと理解されるべきである。
少なくとも1つのアミノ基と加水分解性基に直接
結合した少なくとも1つのシリコン原子を有する
化合物としてアミンが好適に用いられる。本発明
の組成物を周囲(ambient)温度で大気条件下に
短期間に硬化することが望ましい場合には、上記
アミンが少なくとも1つのアミノ水素原子を有す
るのが好ましい。 (a) 本発明の組成物に好適な化合物(成分2)は
単一化合物、例えばγ−メルカプトプロピルト
リメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルト
リエトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリ
メトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエ
トキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキ
シシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシ
ラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロ
ピルトリメトキシシラン、β−アミノエチルト
リエトキシシラン、γ−アミノプロピルメチル
ジエトキシシラン、γ−アミノプロピルエチル
ジエトキシシラン、γ−アミノプロピルフエニ
ルジエトキシシラン、δ−アミノブチルトリエ
トキシシラン、δ−アミノブチルエチルジエト
キシシランおよび(CH3O)3Si−(CH2)3−NH
−(CH2)2−NH−(CH2)3−Si(OCH3)3が挙げ
られる。 (b) 本発明の組成物に用いられる化合物の例とし
てはアミノ官能性シリコン含有化合物とアミン
反応性(メタ)アクリル含有化合物の反応生成
物を包含する。好適なアミノ官能性シリコン含
有化合物の例としてはγ−アミノプロピルトリ
メトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエト
キシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミ
ノプロピルトリメトキシシラン、β−アミノエ
チルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピル
メチルジエトキシシラン、γ−アミノプロピル
エチルジエトキシシラン、γ−アミノプロピル
フエニルジエトキシシラン、δ−アミノブチル
トリエトキシシランおよびδ−アミノブチルエ
チルジエトキシシランが挙げられる。好適なア
ミン反応性(メタ)アクリル含有化合物の例と
してはヒドロカーボンポリオールポリ(メタ)
アクリレート、飽和ポリエステルポリオールポ
リ(メタ)アクリレート、アルキドポリオール
ポリ(メタ)アクリレート、ウレタンポリオー
ルポリ(メタ)アクリレート、ポリウレタンポ
リオールポリ(メタ)アクリレート、ポリアミ
ドポリオールポリ(メタ)アクリレート、エー
テルポリオールポリ(メタ)アクリレート、ポ
リエーテルポリオールポリ(メタ)アクリレー
トおよびそれらの混合物が挙げられる。典型的
には前記アミノ官能性シリコン含有化合物とア
ミン反応性(メタ)アクリル含有化合物は単に
両者を室温で、または少し昇温下(例えば約
100℃以下の温度)で、混合することにより容
易に反応する。アミン基と(メタ)アクリリル
基との反応はしばしばマイケル付加(Michael
addition)と呼ばれる。アミノ官能性シリコン
含有化合物とアミン反応性(メタ)アクリリル
含有化合物(例えば上記ポリ(メタ)アクリレ
ート類)との反応生成物の別の例示は例えば米
国特許第4429082号に見られる(この記載をこ
こに挿入する)。便宜上、「(メタ)アクリリル」
および「ポリ(メタ)アクリレート」は本明細
書中においてはアクリリルおよびメタクリリリ
ルおよびポリアクレートおよびポリメタクリレ
ートのいずれかまたは両者を示す。 (c) 本発明の組成物に用いられる化合物(成分
2)にはアミノ官能性シリコン含有化合物と少
なくとも1つのエポキシ基を有する化合物との
反応生成物を包含する。好適なアミノ官能性シ
リコン含有化合物は前記(b)に記載したものが用
いられる。好適な少なくとも1つのエポキシ基
を有する化合物の例としてはポリフエノールま
たはそれらの水素化誘導体のポリグリシジルエ
ーテル、例えばビスフエノールAのポリグリシ
ジルエーテル、水素化ビスフエノールAのジグ
リジシルエーテル、EPON828および
EPON1001(シエル・ケミカル社製):ブチレン
オキシド:γ−グリシドキシプロピルトリメト
キシシランおよびβ−(3,4−エポキシシク
ロヘキシル)エチルトリメトキシシラン:単核
(mononuclear)の多価フエノールのポリグリ
シジルエーテル、例えばレゾルシノール、ピロ
ガロール、ヒドロキノンおよびピロカテコール
のポリグリシジルエーテル:多価アルコールの
ポリグリシジルエーテル、例えばエピクロロヒ
ドリンまたはジクロロヒドリンと脂肪族および
環状脂肪族アルコール(例えばエチレングリコ
ール、ジエチレングリコール、トリエチレング
リコール、ジプロピレングリコール、トリプロ
ピレングリコール、プロパンジオール、ブタン
ジオール、ペンタンジオール、グリセロール、
1,2,6−ヘキサントリオール、ペンタエリ
スリトールおよび2,2−ビス(4−ビドロキ
シシクロヘキシル)プロパン)との反応生成物
が挙げられる。エポキシ樹脂の例としてはヘン
リー・リー(Henry Lee)とクリス・ネビル
(Kris Neville)らによるハンドブツク・オ
ブ・エポキシ・レジンズ(Handbook of
Epoxy Resins)、1967年、マクグローヒルブツ
ク社に開示されているものが挙げられる。 (d) 本発明の組成物に用いられる化合物(成分(2)
としてはさらにアミノ官能性シリコン含有化合
物;少なくとも1つのエポキシ基を有する化合
物;および 式R−Si(OR6)3を有する化合物 [式中、Rは独立してOR6、水素、Si−C結
合を介して結合したC1−C10基であつて、要す
れば第1級アミノ基、第2級アミノ基、第3級
アミノ基、ポリアミノ基、メルカプト基、メタ
クリラト基、アクリラト基、尿素基、環状尿素
基、ウレタン基、1,2−エポキシ基、エステ
ル基、エーテル基、チオエーテル基、アミド
基、イミダゾリニル基、シアノ基、アリル基、
ビニル基、−Si(OR6)3基および/またはハロ
基、またはOR7基[式中、R7は炭素数少なく
とも4のアルキル、アリール、アルキルアリー
ル、アリールアルキル、アリールオキシアルキ
ル、またはアルキルオキシアルキルを示し、
R6は独立してC1−C3アルキル基)を示す。] を有するオルガノシリコン含有物質の反応生成
物を包含する。上記Rの定義中において、C1
−C10(SiにSi−C結合を介して結合)は飽和、
または芳香族および/またはエチレン系不飽和
を含むと解する。好適なアミノ官能性シリコン
含有化合物の例は上記(b)に記載され、少なくと
も1つのエポキシ基を含有する化合物の上記(c)
に記載されている。 好適なオルガノシラン含有物質の例としては
特に限定的ではないが以下の(i)〜(iv)が挙げられ
る。 (i) 適当な有機ケイ素含有物質は随意にオルガノ
シリケート(これらの部分加水分解生成物を含
む)、例えば次式((): (式中、R6はメチル基、エチル基もしくは
プロピル基を示し、従つてOR6は低級アルコキ
シ成分を示し、R7は少なくとも4個の炭素原
子を含むアルキル基、アリール基、アルキルア
リール基、アリールアルキル基、アリールオキ
シアルキル基またはアルキルオキシアルキル基
を示し、xは0〜2の数、好ましくは0または
1、就中、0を示す) で表わされるオルガノシリケート等を含んでい
てもよい。有用なオルガノシリケートにはテト
ラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テ
トラ−n−プロポキシシラン、メトキシトリエ
トキシシラン、ジメトキシジエトキシシラン、
トリメトキシ−n−プロポキシシラン、ビス
(2−エチルヘキソキシ)ジエトキシシラン等
が含まれ、オルガノシリケートの混合物を使用
してもよい。 本発明に使用してもよい前記のオルガノシリ
ケート以外のオルガノシリケートにはテトラア
セトキシシラン、ジエトキシジアセトキシシラ
ン、および次式 で表される化合物が含まれる。 前述のように、オルガノシリケートの部分加
水分解生成物は有機ケイ素含有物質として使用
することができる。加水分解されたオルガノシ
リケートはウレタンポリマー中の分子あたりの
反応性基を増加させる。さらに、加水分解され
たオルガノシリケートは本発明の組成物の揮発
性を低下させるのに役立つ。 部分加水分解生成物を、例えば前記の式
()できる表わされるオルガノシリケートか
ら調製する場合、水の使用量を調節する。典型
的には、水のモル数に対するオルガノシリケー
トのモル数の比を1:0.75〜1:0.4にするこ
とによつて加水分解生成物を調製する。オルガ
ノシリケートを使用する好ましい加水分解生成
物を調製する場合の水の使用量を決定するのに
有用な指針は後述の式()を使用することに
よつて得ることができる。さらに、部分加水分
解生成物は、該生成物1gあたり残余の易加水
分解性基を典型的には5.0ミリ当量以上、通常
は8.0ミリ当量以上含む。 易加水分解性成分のほかに1もしくはそれ以
上のケイ素原子に結合した高位のアルコキシ、
アリールオキシ、アリールアルキルオキシ、ア
ルキルアリールオキシ、アルキルオキシアルキ
ルオキシおよび/またはアリールオキシアルキ
ルオキシ成分を有するオルガノシリケートおよ
び/またはその部分加水分解生成物を本発明の
組成物の調製に使用するのがしばしば望まし
い。「高位のアルコキシ」という用語は少なく
とも4個の炭素原子を有するアルコキシ基、例
えばsec−ブトキシ基、n−ペントキシ基、イ
ソペントキシ基、ネオペントキシ基、ヘキソキ
シ基、ノノキシ基、イソデシルオキシ基等を意
味する。アリールオキシ、アリールアルキルオ
キシ、アルキルアリールオキシ、アルキルオキ
シアルキルオキシおよび/またはアリールオキ
シアルキルオキシ成分にはフエノキシ、ベンジ
ルオキシ、フエニルエトキシ、トリルオキシ、
キシリルオキシ、4−エチルフエノキシ、フエ
ノキシエトキシ、2−ブトキシエトキシ等が含
まれる。 (ii) 適当な有機ケイ素含有物質には非官能性オル
ガノシラン(これらの部分加水分解生成物を含
む)が含まれる。ここで使用される非官能性オ
ルガノシランは次式(): (式中、R6は水素原子、アルキル、ビニル、
アリール、アルキルアリール、アリールアルキ
ルまたはアリールオキシアルキルを示し、Xは −OR1,
各々独立にHもしくはC1〜C4アルキル基を示し、
R3およびR4は各々独立にH、C1〜C4アルキル基
もしくはC6〜C8アリール基を示し、R5はC4〜C7
アルキレン基を示す) で表わされる基、および1,2−もしくは1,3
−グリコールのモノヒドロキシおよび/または環
状のC2〜C3残基を包含する。 メトキシ、エトキシおよびアセトキシが好適な
加水分解性基Yである。 少なくとも1つのアミノ基と加水分解性基に直
接結合した少なくとも一つのシリコン原子を有す
る化合物の種々の種類が(成分2として)本発明
の硬化性組成物に使用される。少なくとも1つの
アミノ基と加水分解性基に直接結合した少なくと
も一つのシリコン原子を有する化合物に関して以
下に(a)〜(d)に記載するものは使用し得る化合物の
単なる例示に過ぎないと理解されるべきである。
少なくとも1つのアミノ基と加水分解性基に直接
結合した少なくとも1つのシリコン原子を有する
化合物としてアミンが好適に用いられる。本発明
の組成物を周囲(ambient)温度で大気条件下に
短期間に硬化することが望ましい場合には、上記
アミンが少なくとも1つのアミノ水素原子を有す
るのが好ましい。 (a) 本発明の組成物に好適な化合物(成分2)は
単一化合物、例えばγ−メルカプトプロピルト
リメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルト
リエトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリ
メトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエ
トキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキ
シシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシ
ラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロ
ピルトリメトキシシラン、β−アミノエチルト
リエトキシシラン、γ−アミノプロピルメチル
ジエトキシシラン、γ−アミノプロピルエチル
ジエトキシシラン、γ−アミノプロピルフエニ
ルジエトキシシラン、δ−アミノブチルトリエ
トキシシラン、δ−アミノブチルエチルジエト
キシシランおよび(CH3O)3Si−(CH2)3−NH
−(CH2)2−NH−(CH2)3−Si(OCH3)3が挙げ
られる。 (b) 本発明の組成物に用いられる化合物の例とし
てはアミノ官能性シリコン含有化合物とアミン
反応性(メタ)アクリル含有化合物の反応生成
物を包含する。好適なアミノ官能性シリコン含
有化合物の例としてはγ−アミノプロピルトリ
メトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエト
キシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミ
ノプロピルトリメトキシシラン、β−アミノエ
チルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピル
メチルジエトキシシラン、γ−アミノプロピル
エチルジエトキシシラン、γ−アミノプロピル
フエニルジエトキシシラン、δ−アミノブチル
トリエトキシシランおよびδ−アミノブチルエ
チルジエトキシシランが挙げられる。好適なア
ミン反応性(メタ)アクリル含有化合物の例と
してはヒドロカーボンポリオールポリ(メタ)
アクリレート、飽和ポリエステルポリオールポ
リ(メタ)アクリレート、アルキドポリオール
ポリ(メタ)アクリレート、ウレタンポリオー
ルポリ(メタ)アクリレート、ポリウレタンポ
リオールポリ(メタ)アクリレート、ポリアミ
ドポリオールポリ(メタ)アクリレート、エー
テルポリオールポリ(メタ)アクリレート、ポ
リエーテルポリオールポリ(メタ)アクリレー
トおよびそれらの混合物が挙げられる。典型的
には前記アミノ官能性シリコン含有化合物とア
ミン反応性(メタ)アクリル含有化合物は単に
両者を室温で、または少し昇温下(例えば約
100℃以下の温度)で、混合することにより容
易に反応する。アミン基と(メタ)アクリリル
基との反応はしばしばマイケル付加(Michael
addition)と呼ばれる。アミノ官能性シリコン
含有化合物とアミン反応性(メタ)アクリリル
含有化合物(例えば上記ポリ(メタ)アクリレ
ート類)との反応生成物の別の例示は例えば米
国特許第4429082号に見られる(この記載をこ
こに挿入する)。便宜上、「(メタ)アクリリル」
および「ポリ(メタ)アクリレート」は本明細
書中においてはアクリリルおよびメタクリリリ
ルおよびポリアクレートおよびポリメタクリレ
ートのいずれかまたは両者を示す。 (c) 本発明の組成物に用いられる化合物(成分
2)にはアミノ官能性シリコン含有化合物と少
なくとも1つのエポキシ基を有する化合物との
反応生成物を包含する。好適なアミノ官能性シ
リコン含有化合物は前記(b)に記載したものが用
いられる。好適な少なくとも1つのエポキシ基
を有する化合物の例としてはポリフエノールま
たはそれらの水素化誘導体のポリグリシジルエ
ーテル、例えばビスフエノールAのポリグリシ
ジルエーテル、水素化ビスフエノールAのジグ
リジシルエーテル、EPON828および
EPON1001(シエル・ケミカル社製):ブチレン
オキシド:γ−グリシドキシプロピルトリメト
キシシランおよびβ−(3,4−エポキシシク
ロヘキシル)エチルトリメトキシシラン:単核
(mononuclear)の多価フエノールのポリグリ
シジルエーテル、例えばレゾルシノール、ピロ
ガロール、ヒドロキノンおよびピロカテコール
のポリグリシジルエーテル:多価アルコールの
ポリグリシジルエーテル、例えばエピクロロヒ
ドリンまたはジクロロヒドリンと脂肪族および
環状脂肪族アルコール(例えばエチレングリコ
ール、ジエチレングリコール、トリエチレング
リコール、ジプロピレングリコール、トリプロ
ピレングリコール、プロパンジオール、ブタン
ジオール、ペンタンジオール、グリセロール、
1,2,6−ヘキサントリオール、ペンタエリ
スリトールおよび2,2−ビス(4−ビドロキ
シシクロヘキシル)プロパン)との反応生成物
が挙げられる。エポキシ樹脂の例としてはヘン
リー・リー(Henry Lee)とクリス・ネビル
(Kris Neville)らによるハンドブツク・オ
ブ・エポキシ・レジンズ(Handbook of
Epoxy Resins)、1967年、マクグローヒルブツ
ク社に開示されているものが挙げられる。 (d) 本発明の組成物に用いられる化合物(成分(2)
としてはさらにアミノ官能性シリコン含有化合
物;少なくとも1つのエポキシ基を有する化合
物;および 式R−Si(OR6)3を有する化合物 [式中、Rは独立してOR6、水素、Si−C結
合を介して結合したC1−C10基であつて、要す
れば第1級アミノ基、第2級アミノ基、第3級
アミノ基、ポリアミノ基、メルカプト基、メタ
クリラト基、アクリラト基、尿素基、環状尿素
基、ウレタン基、1,2−エポキシ基、エステ
ル基、エーテル基、チオエーテル基、アミド
基、イミダゾリニル基、シアノ基、アリル基、
ビニル基、−Si(OR6)3基および/またはハロ
基、またはOR7基[式中、R7は炭素数少なく
とも4のアルキル、アリール、アルキルアリー
ル、アリールアルキル、アリールオキシアルキ
ル、またはアルキルオキシアルキルを示し、
R6は独立してC1−C3アルキル基)を示す。] を有するオルガノシリコン含有物質の反応生成
物を包含する。上記Rの定義中において、C1
−C10(SiにSi−C結合を介して結合)は飽和、
または芳香族および/またはエチレン系不飽和
を含むと解する。好適なアミノ官能性シリコン
含有化合物の例は上記(b)に記載され、少なくと
も1つのエポキシ基を含有する化合物の上記(c)
に記載されている。 好適なオルガノシラン含有物質の例としては
特に限定的ではないが以下の(i)〜(iv)が挙げられ
る。 (i) 適当な有機ケイ素含有物質は随意にオルガノ
シリケート(これらの部分加水分解生成物を含
む)、例えば次式((): (式中、R6はメチル基、エチル基もしくは
プロピル基を示し、従つてOR6は低級アルコキ
シ成分を示し、R7は少なくとも4個の炭素原
子を含むアルキル基、アリール基、アルキルア
リール基、アリールアルキル基、アリールオキ
シアルキル基またはアルキルオキシアルキル基
を示し、xは0〜2の数、好ましくは0または
1、就中、0を示す) で表わされるオルガノシリケート等を含んでい
てもよい。有用なオルガノシリケートにはテト
ラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テ
トラ−n−プロポキシシラン、メトキシトリエ
トキシシラン、ジメトキシジエトキシシラン、
トリメトキシ−n−プロポキシシラン、ビス
(2−エチルヘキソキシ)ジエトキシシラン等
が含まれ、オルガノシリケートの混合物を使用
してもよい。 本発明に使用してもよい前記のオルガノシリ
ケート以外のオルガノシリケートにはテトラア
セトキシシラン、ジエトキシジアセトキシシラ
ン、および次式 で表される化合物が含まれる。 前述のように、オルガノシリケートの部分加
水分解生成物は有機ケイ素含有物質として使用
することができる。加水分解されたオルガノシ
リケートはウレタンポリマー中の分子あたりの
反応性基を増加させる。さらに、加水分解され
たオルガノシリケートは本発明の組成物の揮発
性を低下させるのに役立つ。 部分加水分解生成物を、例えば前記の式
()できる表わされるオルガノシリケートか
ら調製する場合、水の使用量を調節する。典型
的には、水のモル数に対するオルガノシリケー
トのモル数の比を1:0.75〜1:0.4にするこ
とによつて加水分解生成物を調製する。オルガ
ノシリケートを使用する好ましい加水分解生成
物を調製する場合の水の使用量を決定するのに
有用な指針は後述の式()を使用することに
よつて得ることができる。さらに、部分加水分
解生成物は、該生成物1gあたり残余の易加水
分解性基を典型的には5.0ミリ当量以上、通常
は8.0ミリ当量以上含む。 易加水分解性成分のほかに1もしくはそれ以
上のケイ素原子に結合した高位のアルコキシ、
アリールオキシ、アリールアルキルオキシ、ア
ルキルアリールオキシ、アルキルオキシアルキ
ルオキシおよび/またはアリールオキシアルキ
ルオキシ成分を有するオルガノシリケートおよ
び/またはその部分加水分解生成物を本発明の
組成物の調製に使用するのがしばしば望まし
い。「高位のアルコキシ」という用語は少なく
とも4個の炭素原子を有するアルコキシ基、例
えばsec−ブトキシ基、n−ペントキシ基、イ
ソペントキシ基、ネオペントキシ基、ヘキソキ
シ基、ノノキシ基、イソデシルオキシ基等を意
味する。アリールオキシ、アリールアルキルオ
キシ、アルキルアリールオキシ、アルキルオキ
シアルキルオキシおよび/またはアリールオキ
シアルキルオキシ成分にはフエノキシ、ベンジ
ルオキシ、フエニルエトキシ、トリルオキシ、
キシリルオキシ、4−エチルフエノキシ、フエ
ノキシエトキシ、2−ブトキシエトキシ等が含
まれる。 (ii) 適当な有機ケイ素含有物質には非官能性オル
ガノシラン(これらの部分加水分解生成物を含
む)が含まれる。ここで使用される非官能性オ
ルガノシランは次式(): (式中、R6は水素原子、アルキル、ビニル、
アリール、アルキルアリール、アリールアルキ
ルまたはアリールオキシアルキルを示し、Xは −OR1,
【式】
【式】
または1,2−もしくは1,3−グリコール
のモノヒドロキシルおよび/または環状C2〜
C3残基を示し、R1はC1〜C3アルキル、好まし
くはC1〜C2アルキル、就中メチルを示し、R2
はHまたはC1〜C4アルキル基を示し、R3およ
びR4は独立にH、C1〜C4アルキル、またはC6
〜C8アリールを示し、R5はC4〜C7アルキレン
を示し、mは1〜2の数、好ましくは1を示
す) で表わされる物質を意味する。本明細書で用い
る「非官能性(nonfunctional」オルガノシラ
ン」という用語は、前記の式()で表わされ
る化合物(および/またはこれらの部分加水分
解生成物)を以下の式()で表わされる官能
性オルガノシラン(および/またはこれらの部
分加水分解生成物)と区別するために便宜的に
使用するものである。従つて、式()におい
てXは定義される成分は水および/またはアル
コールとの反応によつて容易に置き換えられる
ので必然的に反応性の高いものであるが、この
用語はここでは以下の「官能性をオルガノシラ
ン」の定義に関して使用するように「官能性」
としては定義されない。 非官能性オルガノシランの部分加水分解生成
物は前述のオルガノシリケートの部分加水分解
生成物の調製法と同様にして調製することがで
きる。非官能性オルガノシランの部分加水分解
生成物の調製においては、使用する水の量を調
節する。典型的には、水のモル数に対する非官
能性オルガノシランのモル数の比を1:0.75〜
1:0.4として加水分解生成物を調製する。非
官能性オルガノシランから好ましい部分加水分
解生成物を調製する場合の水の使用量を決める
有用な指針は以下の式()から得ることがで
きる。部分加水分解生成物は典型的には残余の
加水分解性基を該加水分解生成物1gあたり
5.0ミリ当量以上、通常は8.0ミリ当量以上含
む。 典型的には、有機ケイ素含有物質として非官
能性オルガノシラン(および/またはこれらの
部分加水分解生成物)を使用する場合には、前
記の式()においてXが−OR1を示す単官能
性オルガノシランを使用する。 前記の式()で表わされる非官能性オルガ
ノシランにはメチルトリメトキシシラン[例え
ばユニオン・カーバイド社(Union Carbide
Corp.)の市販品A−163]、ジメチルジメトキ
シシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチ
ルジエトキシシラン、ジメトキシジフエニルシ
ラン、ジメトキシメチルフエニルシラン、ジエ
トキシジプロピルシラン、ジメトキシジプロピ
ルシラン等が含まれる。さらに別の非官能性オ
ルガノシランとしてはアミルトリエトキシシラ
ンおよびトリエトキシシランが例示される。ト
リメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシ
シランおよびエトキシトリプロピルシランのよ
うな化合物は所望により、変性の目的のために
制限された制御量で使用してもよい。 非官能性オルガノシラン(および/またはこ
れらの部分加水分解生成物)は、本発明の非官
能性オルガノシラン(および/またはこれらの
部分加水分解生成物)を含む組成物から調製さ
れる硬化フイルムの耐水性、強靭性および歪抵
抗に寄与する。 所望により、先に定義したような高位のアル
コキシ、アリールオキシ、アルキルアリールオ
キシ、アリールアルキルオキシ、アルキルオキ
シアルキルオキシ、および/またはアリールオ
キシアルキルオキシ成分を含む非官能性オルガ
ノシラン(および/またはこれらの部分加水分
解生成物)を有機ケイ素含有物質として使用し
てもよい。このような成分を含む有機ケイ素含
有物質は、例えばメチルトリメトキシシラン
(および/またはこれらの部分加水分解生成物)
のような非官能性オルガノシランを適当な一価
アルコール性物質もしくは一価フエノール性物
質と反応させ、高位のアルコキシ、アリールオ
キシ、アルキルアリールオキシ、アリールアル
キルオキシ、アルキルオキシアルキルオキシ、
および/またはアリールオキシアルキルオキシ
成分を非官能性オルガノシランに供与させるこ
とによつて、調製してもよい。このようなオル
ガノシランにはペントキシジメトキシメチルシ
ラン、イソペントキシジメトキシメチルシラ
ン、2−エチルヘキソキシジメトキシジメチル
シラン、2−ブトキシエトキシジメトキシメチ
ルシラン、ジイソデシルオキシメトキシメチル
シラン、フエノキシジメトキシフエニルシラ
ン、トリルオキジメトキシメチルシラン、フエ
ニルエチルオキシジメトキシメチルシラン等が
含まれる。しかしながら、本発明の組成物を高
位のアルコキシ、アリールオキシ、アリールア
ルキルオキシ、アルキルアリールオキシ、アル
キルオキシアルキルオキシ、および/またはア
リールオキシアルキルオキシ成分を含む非官能
性オルガノシラン(および/または部分加水分
解非官能性オルガノシラン)から調製する場
合、組成物に有機ケイ素含有物質からの易加水
分解性基(Y)を残余量含有させる。さらに、
本発明の組成物中におけるOR7型の基の存在
は、ある種の用途にとつては望ましい硬化速度
の低下に寄与する。 (iii) 適当な有機ケイ素含有物質には官能性オルガ
ノシラン(これらの部分加水分解生成物を含
む)が含まれる。ここで使用する「官能性オル
ガノシラン」には次式() F−G−SiX3 () [式中、Gは炭素原子数2〜10のオルガノ基
を示し、Xは −OR1,
のモノヒドロキシルおよび/または環状C2〜
C3残基を示し、R1はC1〜C3アルキル、好まし
くはC1〜C2アルキル、就中メチルを示し、R2
はHまたはC1〜C4アルキル基を示し、R3およ
びR4は独立にH、C1〜C4アルキル、またはC6
〜C8アリールを示し、R5はC4〜C7アルキレン
を示し、mは1〜2の数、好ましくは1を示
す) で表わされる物質を意味する。本明細書で用い
る「非官能性(nonfunctional」オルガノシラ
ン」という用語は、前記の式()で表わされ
る化合物(および/またはこれらの部分加水分
解生成物)を以下の式()で表わされる官能
性オルガノシラン(および/またはこれらの部
分加水分解生成物)と区別するために便宜的に
使用するものである。従つて、式()におい
てXは定義される成分は水および/またはアル
コールとの反応によつて容易に置き換えられる
ので必然的に反応性の高いものであるが、この
用語はここでは以下の「官能性をオルガノシラ
ン」の定義に関して使用するように「官能性」
としては定義されない。 非官能性オルガノシランの部分加水分解生成
物は前述のオルガノシリケートの部分加水分解
生成物の調製法と同様にして調製することがで
きる。非官能性オルガノシランの部分加水分解
生成物の調製においては、使用する水の量を調
節する。典型的には、水のモル数に対する非官
能性オルガノシランのモル数の比を1:0.75〜
1:0.4として加水分解生成物を調製する。非
官能性オルガノシランから好ましい部分加水分
解生成物を調製する場合の水の使用量を決める
有用な指針は以下の式()から得ることがで
きる。部分加水分解生成物は典型的には残余の
加水分解性基を該加水分解生成物1gあたり
5.0ミリ当量以上、通常は8.0ミリ当量以上含
む。 典型的には、有機ケイ素含有物質として非官
能性オルガノシラン(および/またはこれらの
部分加水分解生成物)を使用する場合には、前
記の式()においてXが−OR1を示す単官能
性オルガノシランを使用する。 前記の式()で表わされる非官能性オルガ
ノシランにはメチルトリメトキシシラン[例え
ばユニオン・カーバイド社(Union Carbide
Corp.)の市販品A−163]、ジメチルジメトキ
シシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチ
ルジエトキシシラン、ジメトキシジフエニルシ
ラン、ジメトキシメチルフエニルシラン、ジエ
トキシジプロピルシラン、ジメトキシジプロピ
ルシラン等が含まれる。さらに別の非官能性オ
ルガノシランとしてはアミルトリエトキシシラ
ンおよびトリエトキシシランが例示される。ト
リメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシ
シランおよびエトキシトリプロピルシランのよ
うな化合物は所望により、変性の目的のために
制限された制御量で使用してもよい。 非官能性オルガノシラン(および/またはこ
れらの部分加水分解生成物)は、本発明の非官
能性オルガノシラン(および/またはこれらの
部分加水分解生成物)を含む組成物から調製さ
れる硬化フイルムの耐水性、強靭性および歪抵
抗に寄与する。 所望により、先に定義したような高位のアル
コキシ、アリールオキシ、アルキルアリールオ
キシ、アリールアルキルオキシ、アルキルオキ
シアルキルオキシ、および/またはアリールオ
キシアルキルオキシ成分を含む非官能性オルガ
ノシラン(および/またはこれらの部分加水分
解生成物)を有機ケイ素含有物質として使用し
てもよい。このような成分を含む有機ケイ素含
有物質は、例えばメチルトリメトキシシラン
(および/またはこれらの部分加水分解生成物)
のような非官能性オルガノシランを適当な一価
アルコール性物質もしくは一価フエノール性物
質と反応させ、高位のアルコキシ、アリールオ
キシ、アルキルアリールオキシ、アリールアル
キルオキシ、アルキルオキシアルキルオキシ、
および/またはアリールオキシアルキルオキシ
成分を非官能性オルガノシランに供与させるこ
とによつて、調製してもよい。このようなオル
ガノシランにはペントキシジメトキシメチルシ
ラン、イソペントキシジメトキシメチルシラ
ン、2−エチルヘキソキシジメトキシジメチル
シラン、2−ブトキシエトキシジメトキシメチ
ルシラン、ジイソデシルオキシメトキシメチル
シラン、フエノキシジメトキシフエニルシラ
ン、トリルオキジメトキシメチルシラン、フエ
ニルエチルオキシジメトキシメチルシラン等が
含まれる。しかしながら、本発明の組成物を高
位のアルコキシ、アリールオキシ、アリールア
ルキルオキシ、アルキルアリールオキシ、アル
キルオキシアルキルオキシ、および/またはア
リールオキシアルキルオキシ成分を含む非官能
性オルガノシラン(および/または部分加水分
解非官能性オルガノシラン)から調製する場
合、組成物に有機ケイ素含有物質からの易加水
分解性基(Y)を残余量含有させる。さらに、
本発明の組成物中におけるOR7型の基の存在
は、ある種の用途にとつては望ましい硬化速度
の低下に寄与する。 (iii) 適当な有機ケイ素含有物質には官能性オルガ
ノシラン(これらの部分加水分解生成物を含
む)が含まれる。ここで使用する「官能性オル
ガノシラン」には次式() F−G−SiX3 () [式中、Gは炭素原子数2〜10のオルガノ基
を示し、Xは −OR1,
【式】
【式】
または1,2−もしくは1,3−グリコール
のモノヒドロキシおよび/または環状C2〜C3
残基を示し(式中R1はC1〜C3アルキル、好ま
しくはC1〜C2アルキル就中、メチルを示し、
R2は独立してHもしくはC1〜C4アルキルを示
し、R3およびR4は独立してH,C1〜C4アルキ
ルもしくはC6〜C8アリールを示し、R5はC4〜
C7アルキレンを示す)、Fはアミノ、ポリアミ
ノ、1,2−エポキシ、メルカプト、シアノ、
アリル、ビニル、ウレタノ、ハロ、イソシアナ
ート、ウレイド、イミダゾリニル、アクリレー
ト、メタクリレートまたは−SiX3(式中、Xは
前記と同意義)を示す。 で表わされる物質が含まれる。 本明細書で使用する非官能性オルガノシラン
と官能性オルガノシランとの相違に関する議論
によれば、上記のFで定義される基は「官能性
オルガノシラン」という用語によつて包含され
る「官能性」基である。官能性オルガノシラン
にはγ−アミノプロピルトリメトキシシラン、
γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、β−
アミノエチルトリメトキシシラン、β−アミノ
エチルトリエトキシシラン、N−β−アミノエ
チルアミノプロピルトリメトキシシラン、γ−
イソシアナトプロピルトリエトキシシラン、ビ
ニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシ
シラン、アリルトリメトキシシラン、メルカプ
トプロピルトリメトキシシラン、メルカプトエ
チルトリメトキシシラン、メルカプトプロピル
トリエトキシシラン、グリシドキシプロピルト
リメトキシシラン、グリシドキシプロピルトリ
エトキシシラン、4,5−エポキシシクロヘキ
シルエチルトリメトキシシラン、ウレイドプロ
ピルトリメトキシシラン、ウレイドプロピルト
リエトキシシラン、クロロプロピルトリメトキ
シシラン、クロロプロピルトリエトキシシラン
および次式: で表される化合物等が含まれる。 (iv) (i)オルガノシリケート(および/またはこれ
らの部分加水分解生成物)、および/または(ii)
非官能性オルガノシラン(および/またはこれ
らの部分加水分解生成物)、および/または(iii)
官能性オルガノシラン(および/またはこれら
の部分加水分解生成物)の混合物および/また
は部分加水分解混合物を有機ケイ素含有物質と
して使用してもよい。 例えば、前記の式()で表される非官能性
オルガノシランから部分加水分解生成物を調製
する場合には、水の使用量を調節する。一般的
には、部分加水分解生成物は次式(): で表わされるシロキサン結合を1個もしくはそ
れ以上有する縮合生成物を含有する。部分加水
分解生成物の調製に含まれると考えられる加水
分解と縮合反応は次式: R8−Si−X3+H2O=R8−Si−(OH)X2+HX (加水分解) (式中、R8およびXは式()の場合と同
意義であり、Xは易加水分解性基、例えばメト
キシ基もしくはエトキシ基である) で示してもよい。 本発明の組成物の成分(2)を調製する一つの方法
においては、前記の式()で表わされる非官能
性オルガノシラン、例えばメチルトリメトキシシ
ランを含む有機ケイ素含有物質の部分加水分解生
成物および所望により前記の式()で表わされ
るオルガノシリケートおよび/または前記の式
()で表わされる官能性オルガノシランと組合
せて使用してもよい。この好ましい方法に用いる
部分加水分解オルガノシラン含有物質調製用の水
の一般的な使用量は次式(): (E1,2X0.5)+(E3,4XZ)=W () (式中、Wはオルガノシラン化合物、例えばオ
ルガノシリケート、非官能性オルガノシランおよ
び官能性オルガノシランからの易加水分解性基の
全当量に基づいて計算された使用するH2Oの全
モル数を示し、E1,2は1個もしくは2個の易加水
分解性基を含むオルガノシラン化合物からの易加
水分解性基の全当量数を示し、E3,4は3個もしく
は4個の易加水分解性基を含むオルガノシラン化
合物からの易加水分解性基の全当量数を示し、Z
は0.023〜0.43、好ましくは0.050〜0.33、より好
ましくは0.080〜0.23の数を示す) に従つて決定することができる。加水分解性基の
1当量は加水分解性基1モルに相当し、水の1当
量は水1/2モルに相当する。 例えば、部分加水分解生成物調製用有機ケイ素
含有物質として適当なオルガノシランの一つの有
用な混合物はメチルトリメトキシシラン、フエニ
ルトリメトキシシラン、およびメチルフエニルジ
メトキシシランをそれぞれ1.00:0.351:0.117の
モル比で含有する。このような混合物はメチルト
リメトキシシランからのメトキシ基3.00当量、フ
エニルトリメトキシシランからのメトキシ基1.05
当量、およびメチルフエニルジメトキシシランか
らのメトキシ基0.234当量付与する。前記の式
()においてE1,2は0.234に等しく、E3,4は4.05に
等しい。また、式(XI)による部分加水分解生成
物の調製用の水のモル数が最大の場合(即ち、Z
=0.43)、部分加水分解生成物調製用の水の全モ
ル数は1.86となる。換言すれば、オルガノシラン
化合物1モルあたりの水の最大モル数は1.27であ
る(即ち、1.86モル/1.468モル=1.27である)。 勿論、部分加水分解生成物中の成分の相対量
は、例えば前述のように、揮発性成分の一部を部
分加水分解生成物から留去させることによつて調
整することができる。 前記の内容から明らかなように、式()によ
つて決定された量の水を使用することによつて調
製された部分加水分解生成物は、加水分解されて
いない加水分解性基が残存する低分子量化合物の
混合物を含有する。部分加水分解生成物は典型的
には該部分加水分解生成物1gあたり残存加水分
解性基を5.0ミリ当量以上、通常は8.0ミリ当量以
上有する。式()によつて決定された量の水を
用いて調製された非ゲル状部分加水分解生成物が
少量のシラノール型のヒドロキシル基 (Si−OH)を含む可能性もある。しかしなが
ら、このような部分加水分解生成物は一般的にシ
ラノール型のヒドロキシル基に対する残存の加水
分解性基の比が1.00以上、典型的には3.00以上の
割合で両方の基を含む。 有機ケイ素含有物質の部分加水分解は典型的に
は、場合によつては触媒0.01〜20重量%の存在下
に行う。このような触媒としてはγ−アミノプロ
ピルトリエトキシシラン、イソホロンジアミン、
2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール等が
例示される。触媒の重量%は有機ケイ素含有物質
の全重量に基づく。好ましい部分加水分解生成物
は典型的には易加水分解性基を、部分加水分解生
成物中の易加水分解性基の当量に対する部分加水
分解生成物のグラム数の比が40〜300、通常は50
〜200になる割合で含有する。換言すれば、部分
加水分解生成物の「加水分解性基当量
(hydrolyzable groupeguivalent weight)」は40
〜300、通常は50〜200である。 本発明の組成物は典型的にはツーパツクの形態
で用いられる。ツーパツクの1つのパツクには少
なくとも1つの空気酸化性基と少なくとも1つの
エポキシ基を有する樹脂を含有し、他のパツクに
は分子中に少なくとも1つのアミノ基と加水分解
基(Y)に直接結合する少なくとも1つのシリコ
ン原子を有する化合物を含有する。ツーパツクの
ものは使用に際し両者を単に混合する。本発明の
好ましいツーパツク組成物は混合後周囲温度下で
公知のツーパツクポリウレタン被覆組成物よりも
長いポツトライフを有し好適である。例えば、本
発明の好ましい被覆組成物は周囲温度下で約3日
までのポツトライフを有し、その期間終了時にお
いても組成物は未だスプレー塗装し得る状態にあ
り、硬化して優れた性能の組み合わせを有する硬
化組成物を形成する。 本発明の組成物のポツトライフを向上するため
に、望ましくは組成物適合性物質、例えばC1−
C4アルコール類および容易に加水分解して水の
スカベンジヤーとして作用する物質を組成物、特
に組成物の第2成分と混合してもよい。組成物が
ツーパツクの形態で用いられる場合には、上記物
質は望ましくは成分(2)を含有するパツクに導入さ
れる。そのような容易に加水分解する組成物適合
性物質の例としてはオルガノシリケート、オルガ
ノシラン、またはエチルモルトフオルメートおよ
び2,2−ジメトキシプロパンの如き物質が挙げ
られる。 本発明の組成物は種々の基材、例えばプラスチ
ツク、金属、紙、木、ハードボード、ガラス等を
塗装するための単独のフイルム形成体として有利
に使用される。本発明の組成物は「早期特性」お
よび「最終特性」の優れた組み合わせを示す被膜
を提供することがわかつた。さらに、本発明の組
成物は低温(180〓、82.2℃より小さい温度)で
硬化し得る。本発明の好ましい組成物は周囲温度
(例えば25℃)で周囲大気条件下で硬化し得る。
例えば、本発明の組成物はプラスチツク基材上に
スプレー塗装して被膜を形成し、これを約54℃〜
約66℃の温度で約10〜約60分(通常20分以内)で
硬化してフイルムを形成する。このフイルムは優
れた「ブロツク耐久性(block resistance)」、耐
溶剤性および硬度が高くて脆くない性質を有す
る。 触媒を用いて本発明の組成物の硬化を促進して
もよい。使用し得る触媒の例としては塩類、例え
ば錫ナフテネート、錫ベンゾエート、錫オフトエ
ート、錫ブチレート、ジブチル錫ジラウレート、
ジブチル錫ジアセテート、鉄ステアレートおよび
鉛オクトエート;チタネート類、例えばテトライ
ソプロピルチタネートおよびテトラブチルチタネ
ート;酸化物、例えばブチル錫オキシド;および
塩基、例えばイソホロンジアミン、メチレンジア
ニリン、イミダゾール、γ−アミノプロピルトリ
エトキシシラン、アミノアルコール類(例えば2
−アミノ−2−メチル−1−プロパノール)およ
び他の塩基性窒素含有化合物が例示される。 本発明の組成物は有機溶媒を含有してもよく、
そのようなものの例としてはアルコール類、例え
ばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタ
ノール等;エチレンおよびプロピレングリコール
のモノ−およびジアルキルエーテル、例えばエチ
レングリコールモノエチルエーテル、エチレング
リコールモノブチルエーテル、エチレングリコー
ルジブチルエーテル、エチレングリコールモノエ
チルエーテルアセテート、エチレングリコールモ
ノヘキシルエーテルアセテート、プロピレングリ
コールモノエチルエーテルおよびプロピレングリ
コールジブチルエーテル;ジエチレングリコール
のモノ−およびジアルキルエーテル、例えばジエ
チレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレ
ングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリ
コールジエチルエーテルおよびジエチレングリコ
ールモノブチルエーテルアセテート;ケトン類、
メチルエチルケトン;エーテル類、例えばブチル
アセテート;炭化水素類、例えばキシレンおよび
トルエン;N−メチル−2−ピロリドン;ジメチ
ルホルムアミド;およびこれらの混合物が例示さ
れる。 本発明の被覆組成物は基材に対し好適な方法、
例えばハケ塗り塗装、スプレー塗装、浸漬塗装、
ロール塗装、ドクターブレード塗装、カーテン塗
装等により塗装してもよい。 本発明の組成物は顔料を混入してもまた混入し
なくてもよく、また種々の公知の添加剤、例えば
流れコントロール剤、界面活性剤、レベリング
剤、アンチマー(anti mar)剤、防かび剤、防
菌剤等を配合してもよい。使用し得る顔料の例と
しては公知の顔料(体質顔料を含む)、例えば二
酸化チタン、マグネシウムカーボネート、ドロマ
イト、タルク、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸
化鉄レツドおよびブラツク、バリウムイエロー、
カーボンブラツク、ストロンチウムクロメート、
鉛クロメート、モリブデートレアレツド、クロモ
キシドグリーン、コバルトブルー、アゾ系化合物
の有機顔料、メタリツクフレーク顔料(アルミニ
ウムフレークおよびニツケルフレーク)等が例示
される。顔料の混合物もまた使用してもよい。 本発明を実施例により説明するがこれに限定さ
れるものと解してはならない。以下において
「pbw」とは「重量部」を意味する。実施例中あ
るいは明細書中において全ての部および%は特に
指示しない限り重量に基づく。 実施例 1 (a) 以下は被覆組成物A、B−1、B−2、C−
1、C−2、D−1、D−2、E−1およびE
−2の調製に用いられる脂肪酸変性アクリル樹
脂の調製を示す。 以下の処方〜を脂肪酸変性アクリル樹脂
の調製に用いた。 処方はキシレン594gからなる。 処方は2,2′−アゾビス(2,4−ジメチ
ルバレロニトリル)(VAZO67として市販)
79.6g、キシレン238.7gおよびキシレン(洗
浄)16gからなる。 処方はメチルメタクリレート439.3g、グ
リシジルメタクリレート839.2g(5.9モル)、
スチレン166.3gおよびキシレン(洗浄)16g
からなる。 処方はPAMOLYN380(タル油から誘導さ
れた不飽和脂肪酸)1051.5g(3.53モル)およ
びキシレン(洗浄)60gからなる。 滴加漏斗、還流コンデンサ、温度計、ヒー
タ、撹拌機および窒素雰囲気を維持する装置を
備えた反応容器に処方Aを室温・窒素雰囲気下
に仕込み、還流温度に加熱した。この温度で処
方を緩やかに添加し始めた。10分後処方を
徐々に添加し始めた。処方と処方の添加は
夫々2時間半および2時間であり、その間容器
の内容物は還流下に保持した。処方の添加終
了後、還流を1時間継続し、その後処方を容
器内容物に急速に添加した。次いで、容器内容
物を加熱し160〜165℃の温度に保持し、その間
に648gの蒸留物を除去し、酸価が0.18に減少
した。その後加熱を中止し、容器内容物を周囲
温度にまで冷却した。次いで、蒸留物648gを
容器内容物に介し返した。 得られた生成物は脂肪酸変性アクリル樹脂で
あつた。生成物はピーク分子量11112、数平均
分子量6899および重量平均分子量17377(いずれ
もポリスチレン標準を用いるゲルパミエーシヨ
ンクロマトグラフイー(GPC)により測定);
エポキシ当量1707;ガードナーホルト粘度Z6
−;および110℃で1時間測定された総固形分
顔料72.0重量%を有した。 (b) 以下は被覆組成物A、B−1、B−2、C−
1、C−2、D−1、D−2、E−1およびE
−2に使用されるミルベースの調製を示す。ミ
ルベースは以下の表−に示す成分から調製さ
れた。 表−I (ミルベース) 成 分 重量部(g) 脂肪酸変性アクリル1 540 オルガノクレー2 12 プロピレンカーボネート 4 分散剤3 8 レシチン 6 カルシウムドライアー4 6 ワツクス5 48 メチルアミルケトン 194 酸化チタン顔料 70 イエロー酸化鉄顔料 60 シリカアルミナガラス6 490 硫酸バリウム顔料 490 1パート(a)の脂肪酸変性アクリル樹脂 2NLインダストリーズ・インコーポレイテツ
ドからBENTONE34として市販のスメクタイ
ト・タイプのクレーの有機誘導体。 3テネコ・ケミカルズ(Tenneco
Chemicals)からNUOSPERESE657として市
販の分散剤。 4テネコ・ケミカルズからNuXtraR6%カル
シウムとして市販。 5ペトロライト・コーポレーシヨン
(Petrolite Corporation)からスーパーミクロ
ン(Super Micron)MEKONとして市販。 6ジーラン・インダストリーズ・インコーポ
レイテツド(Zeelan Industries,Inc.)から
ZEEOSPHERES400として市販。 上記ミルベースを先ず、コーレス・ブレイド
(Cowles blade)を用いて分散し、次いでラボ
ラトリー・スポツト・サンドミルにおいてヘグ
マン・グラインド・ゲージ6NSの値にまで分散
した。 (c) ベースコンポジシヨンを以下の表−に示し
た成分から調製した。 表− (ベース組成物) 成 分 重量部(g) 脂肪酸変性アクリル1 204 メチルアミルケトン 171 シリコン液2 5 1,10−フエナントロリン液3 4 チタン、ビス(2,4−ペンタンジオネート−
0,0′)−ビス(2−プロパノラト)4 4 マンガンドライアー5 12 ミルベース6 1928 合計 2328 1上記パート(a)の生成物。 2キシレン中ダウコーニング200シリコーン液
(100センチトークス)の0.5重量%。 3R.T.バンダービルド(Vanderbilt Co.,
Inc.)社からACTIV−8とし市販のヘキシレ
ングリコール中の1,10ヘナントロリンの38%
溶液。 4E.I.デユポン・デ・ネモアーズ・アンド・カ
ンパニーから市販のTYZOR AA。 5テネコ・ケミカルズから市販の9%マンガ
ンNuXtraRドライアー。 6上記パート(b)に記載のもの。 ベース組成物を表−の最初の6つの成分を
予め混合し、次いでそれらを第6番目の成分に
撹拌下に添加する(ミルベース)ことにより調
製した。 (d) 被覆組成物を上記(c)のベース組成物955gを
トルエン30gで希釈することにより調製した。
得られた被覆組成物(以下、被覆組成物Aと言
う)はウルトラ・カリブレイテツド(ultra
calibrated)No.3ザーンカツプ(Zahn Cup)
を使用して22秒の粘度と110℃で1時間測定さ
れた揮発性有機化合物顔料(VOC)3.32ポン
ド/ガロンを有した。 実施例 2 以下の実施例は本発明の被覆組成物の調製を示
す。 (a) 加水分解性基を有するアミノ官能性シリコン
含有樹脂を以下のように調製した。 滴加漏斗、温度計、加熱器、撹拌器、および
窒素雰囲気下に維持する装置を備えた反応容器
に室温で窒素雰囲気下にγ−アミノプロピルト
リメトキシシラン(ユニオン・カーバイド社か
らA−1110として市販)800g(4.469モル)お
よびメチルトリメトキシシラン500g(3.68モ
ル)を調製した。容器内容物を50℃に15分間加
熱し、この温度で水素化ビスフエノールAのジ
グリシジルエーテル(シエル・ケミカル社から
DRH−151.1として市販)982.5g(2.23モル)
を容器内容物に徐々に添加し始めた。DRH−
151.1の添加は1時間15分かかり、その間容器
内容物を50〜53℃の温度範囲に維持した。次い
で、容器内容物を5時間15分撹拌下に保持し、
さらに周囲温度にまで冷却した。 次いで、反応容器を還流用にセツトし、容器
内容物を還流温度にまで25分間に渡つて加熱し
た。次いで2時間還流し、その後加熱をやめ容
器内容物を周囲温度にまで冷却した。 得られた生成物はアミノ官能性シリコン含有
樹脂(加水分解性基)。樹脂はガードナー・ホ
ルト・バブル粘度28.5秒を有した。 (b) 本発明の被覆組成物(以下、被覆組成物B−
1と言う)を以下の表−に示す成分から調製
した。 表− (被覆組成物B−1) 成 分 重量部(g) 上記実施例1(c)のベース組成物 200.0 上記実施例2(c)のアミノ官能性シリコン含有樹
脂 6.9 メチルトリメトキシシラン 2.3 無水エタノール 10.0 計 219.2 被覆組成物B−1を表−に示す下から3つ
の成分を混合し次いで、得られたものを第1成
分と混合した。 (c) 本発明の被覆組成物(以下、被覆組成物B−
2)被覆組成物B−1の1重量部を被覆組成物
Aの1重量部と実施例1のパート(d)に記載のよ
うに混合することにより調製した。 実施例 3 この実施例は本発明の被覆組成物の調製を示
す。 (a) 以下は、加水分解基を有するアミノ官能性シ
リコン含有樹脂をアミノ官能性シリコン含有化
合物とアミン反応性アクリリル含有化合物の反
応により調製することを示す。 窒素雰囲気下に維持する装置を備えた反応容
器に周囲感度下にγ−アミノプロピルトリエト
キシシラン(ユニオン・カーバイド社からA−
1100として市販)265.2部を仕込んだ。次いで、
ヘキサンジオールジアクリレート(HDDA)
135.6部を容器内容物に徐々に添加した。A−
1100:HDDAのモル比は2:1であつた。
HDDAの添加は容器内容物を45℃にまで発熱
させた。次いで、容器内容物を周囲温度にまで
冷却した。 得られた生成物は加水分解性基を有するアミ
ノ官能性シリコン含有樹脂であつた。 (b) 本発明の被覆組成物(被覆組成物C−1)を
以下の表−に示す成分から調製した。 表− (被覆組成物C−1) 成 分 重量部(g) 上記実施例1(c)のベース組成物 200.0 上記実施例3(a)のアミノ官能性シリコン含有樹
脂 7.6 メチルトリメトキシシラン 2.3 無水エタノール 10.0 計 219.9 被覆組成物C−1を下から3つの成分(表−
)を予め混合し、後に表−の第1成分と混
合することにより得た。 (c) 本発明の被覆組成物(以下、被覆組成物C−
2)を被覆組成物C−1の1重量部と被覆組成
物Aの1重量部とを実施例1のパート(d)に記載
の如く調製した。 実施例 4 本実施例は本発明の被覆組成物の調製を示す。 (a) 加水分解性基を有するアミノ官能性シリコン
含有樹脂を以下のように調製した。 滴加漏斗、温度計、ヒータ、撹拌機および窒
素雰囲気下に保持する装置を備えた反応容器に
室温下窒素雰囲気条件下でγ−アミノプロピル
トリエトキシシラン4400g(19.91モル)を仕
込んだ。容器内容物を50℃まで加熱し、この温
度で水素化ビスフエノールAのジグリシジルエ
ーテル(シエル・ケミカル社からDRH−1510
として市販)4400g(モル)を徐々に添加し始
めた。DRH−1510の添加に1時間58分を要し、
その間容器内容物を46〜60℃の温度に維持し
た。次いで、容器内容物を撹拌下に3時間22分
48〜70℃の温度に保持した。さらに、メタノー
ル1200gを容器内容物に添加し、さらに33分そ
の温度を50〜39℃に保持した。次いで、容器内
容物を周囲温度にまで冷却した。 得られた生成物はアミノ官能性シリコン含有
樹脂(加水分解性基を有する)であつた。樹脂
は粘度5.2ストークス、カラーバリユー1、ア
ミン当量536、エポキシ当量無限大および110℃
で1時間測定された樹脂固形分含量69.1%を有
した。 (b) 本発明の被覆組成物(以下、被覆組成物D−
1)を以下の表−に示す成分から調製した。 表− (被覆組成物D−1) 成 分 重量部(g) 上記実施例1(c)のベース組成物 200.0 上記実施例4(a)のアミノ官能性シリコン含有樹
脂 7.8 メチルトリメトキシシラン 2.3 無水エタノール 10.0 計 220.1 被覆組成物D−1を表−の下の3つの成分
を予め混合し、次いで残りの成分を加えて混合
することにより調製した。 (c) 本発明の被覆組成物(以下、被覆組成物D−
2)を被覆組成物D−11部と被覆組成物A1部
とを実施例1のパート(d)に記載の如く混合する
ことにより調製した。 本実施例は本発明の被覆組成物の調製を示す。 (a) 加水分解性基を有するアミノ官能性シリコン
含有樹脂を以下のように調製した。この樹脂は
非ゲル状部分加水分解オルガノシランから調製
した。 滴加漏斗、還流コンデンサ、温度計、ヒー
タ、撹拌機および窒素導入管を有するフラスコ
に室温(約24℃)で窒素雰囲気下にメチルトリ
メトキシシラン(ユニオン・カーバイド社から
A−163として市販)4692.4gおよびγ−アミ
ノプロピルトリエトキシシラン(ユニオン・カ
ーバイド社からA−1100として市販)47.4gを
仕込んだ。次いでフラスコ内容物を徐々に50℃
に加熱し、この温度で脱イオン水を徐々に添加
し始めた。容器内容物を撹拌しつつ、脱イオン
水342gを1時間15分にわたつて添加し、この
間容器内容物の温度を50〜52℃の温度に保持し
た。次いで、フラスコ内容物を50〜52℃に48分
間保持した。フラスコを還流用に変え容器内容
物を15分にわたつて還流温度にまで加熱し、次
いで約3時間還流した。その後、加熱を止め容
器内容物を周囲温度にまで冷却した。フラスコ
内の組成物はこの時点で非ゲル状部分加水分解
オルガノシランであつた。 次いで、γ−アミノプロピルトリエトキシシ
ラン1268.8gを周囲温度下にフラスコ内容物に
添加した。その後、フラスコ内容物を50℃に加
熱し、この温度で水素化ビスフエノールA(シ
エル・ケミカル社からDRH−1510として市販)
1268.8gを徐々に添加し始めた。DRH−1510
の添加に1時間36分を要し、その間容器内容物
の温度を50〜52℃に保持した。次いで、フラス
コ内容物を50〜52℃に約1時間保持した。さら
に、フラスコ内容物を20分にわたつて還流温度
(68〜72℃)に加熱しその後、還流下に2時間
43分保持した。次いで、加熱を止めフラスコ内
容物を62℃にまで冷却し、この温度でγ−グリ
シドキシプロピルトリメトキシシラン380gを
フラスコに添加した。さらに、フラスコ内容物
を約3時間約62℃に保持し、その後加熱を止め
て容器内容物を周囲温度にまで冷却した。 得られた生成物は加水分解性基を有するアミ
ノ官能性シリコン含有樹脂であつた。この樹脂
はガードナー・ホルト粘度Aより小さく、カラ
ーバリユー1、エポキシ当量無限大および110
℃で1時間測定された総固形分含量43.9%を有
した。 (b) 本発明の被覆組成物(以下、被覆組成物E−
1)を以下の表−の記載の成分から調製し
た。 表− (被覆組成物E−1) 成 分 重量部(g) 上記実施例1(c)のベース組成物 200.0 上記実施例5(a)のアミノ官能性シリコン含有樹
脂 8.1 メチルトリメトキシシラン 2.3 無水エタノール 10.0 計 220.4 被覆組成物E−1は前記表−の下の3つの
成分を予め混合し、さらに残り部分を混合する
ことにより調製した。 (c) 本発明の被覆組成物(以下、被覆組成物E−
2)は被覆組成物E−1の1重量部と被覆組成
物Aの1重量部とを実施例1のパート(d)に記載
の如く混合することにより調製した。 実施例 6 この実施例は組成物A(比較)、B−1、B−
2、C−1、C−2、D−1、D−2、E−1お
よびE−2の各々からの硬化被膜の製法を示す。
全てのこれらの組成物はポツトライフ少なくとも
5日、すなわち周囲条件下で5日後にゲル状物が
なかつた。 被覆組成物AからE−2の各々を調製した直後
に被覆組成物を燐酸鉄処理されたスチールパネル
にスプレー塗装し、得られた被膜を150〓(65.6
℃)で15分間硬化し、平坦な連続フイルムを得
た。硬化後6日目に、各々の硬化フイルムに以下
のテストを行なつた。 硬化後6日目に各々の硬化フイルムを1,1,
1−トリクロロエタン(TCE)に浸漬された布
で前後に指で15回往復拭きを行ない、その後フイ
ルムの光沢の減少を測定した。「悪い」は光沢の
大きな減少が見られたことを意味する。「大変優
れている」は光沢にほんの少ししか低下がなかつ
たことを意味する。結果を表−に示す。 硬化後6日目に1,1,1−トリクロロエタン
(TCE)の数滴を各々の硬化フイルムに滴加し
TCEの小さなスポツトのフイルム上に形成した。
このスポツト(プール)を5分間保持させた後、
フイルムを乾燥し硬度をそのTCEの滴加した場
所を指の爪で引つ掻くことにより測定した。結果
を表−に示す。
のモノヒドロキシおよび/または環状C2〜C3
残基を示し(式中R1はC1〜C3アルキル、好ま
しくはC1〜C2アルキル就中、メチルを示し、
R2は独立してHもしくはC1〜C4アルキルを示
し、R3およびR4は独立してH,C1〜C4アルキ
ルもしくはC6〜C8アリールを示し、R5はC4〜
C7アルキレンを示す)、Fはアミノ、ポリアミ
ノ、1,2−エポキシ、メルカプト、シアノ、
アリル、ビニル、ウレタノ、ハロ、イソシアナ
ート、ウレイド、イミダゾリニル、アクリレー
ト、メタクリレートまたは−SiX3(式中、Xは
前記と同意義)を示す。 で表わされる物質が含まれる。 本明細書で使用する非官能性オルガノシラン
と官能性オルガノシランとの相違に関する議論
によれば、上記のFで定義される基は「官能性
オルガノシラン」という用語によつて包含され
る「官能性」基である。官能性オルガノシラン
にはγ−アミノプロピルトリメトキシシラン、
γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、β−
アミノエチルトリメトキシシラン、β−アミノ
エチルトリエトキシシラン、N−β−アミノエ
チルアミノプロピルトリメトキシシラン、γ−
イソシアナトプロピルトリエトキシシラン、ビ
ニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシ
シラン、アリルトリメトキシシラン、メルカプ
トプロピルトリメトキシシラン、メルカプトエ
チルトリメトキシシラン、メルカプトプロピル
トリエトキシシラン、グリシドキシプロピルト
リメトキシシラン、グリシドキシプロピルトリ
エトキシシラン、4,5−エポキシシクロヘキ
シルエチルトリメトキシシラン、ウレイドプロ
ピルトリメトキシシラン、ウレイドプロピルト
リエトキシシラン、クロロプロピルトリメトキ
シシラン、クロロプロピルトリエトキシシラン
および次式: で表される化合物等が含まれる。 (iv) (i)オルガノシリケート(および/またはこれ
らの部分加水分解生成物)、および/または(ii)
非官能性オルガノシラン(および/またはこれ
らの部分加水分解生成物)、および/または(iii)
官能性オルガノシラン(および/またはこれら
の部分加水分解生成物)の混合物および/また
は部分加水分解混合物を有機ケイ素含有物質と
して使用してもよい。 例えば、前記の式()で表される非官能性
オルガノシランから部分加水分解生成物を調製
する場合には、水の使用量を調節する。一般的
には、部分加水分解生成物は次式(): で表わされるシロキサン結合を1個もしくはそ
れ以上有する縮合生成物を含有する。部分加水
分解生成物の調製に含まれると考えられる加水
分解と縮合反応は次式: R8−Si−X3+H2O=R8−Si−(OH)X2+HX (加水分解) (式中、R8およびXは式()の場合と同
意義であり、Xは易加水分解性基、例えばメト
キシ基もしくはエトキシ基である) で示してもよい。 本発明の組成物の成分(2)を調製する一つの方法
においては、前記の式()で表わされる非官能
性オルガノシラン、例えばメチルトリメトキシシ
ランを含む有機ケイ素含有物質の部分加水分解生
成物および所望により前記の式()で表わされ
るオルガノシリケートおよび/または前記の式
()で表わされる官能性オルガノシランと組合
せて使用してもよい。この好ましい方法に用いる
部分加水分解オルガノシラン含有物質調製用の水
の一般的な使用量は次式(): (E1,2X0.5)+(E3,4XZ)=W () (式中、Wはオルガノシラン化合物、例えばオ
ルガノシリケート、非官能性オルガノシランおよ
び官能性オルガノシランからの易加水分解性基の
全当量に基づいて計算された使用するH2Oの全
モル数を示し、E1,2は1個もしくは2個の易加水
分解性基を含むオルガノシラン化合物からの易加
水分解性基の全当量数を示し、E3,4は3個もしく
は4個の易加水分解性基を含むオルガノシラン化
合物からの易加水分解性基の全当量数を示し、Z
は0.023〜0.43、好ましくは0.050〜0.33、より好
ましくは0.080〜0.23の数を示す) に従つて決定することができる。加水分解性基の
1当量は加水分解性基1モルに相当し、水の1当
量は水1/2モルに相当する。 例えば、部分加水分解生成物調製用有機ケイ素
含有物質として適当なオルガノシランの一つの有
用な混合物はメチルトリメトキシシラン、フエニ
ルトリメトキシシラン、およびメチルフエニルジ
メトキシシランをそれぞれ1.00:0.351:0.117の
モル比で含有する。このような混合物はメチルト
リメトキシシランからのメトキシ基3.00当量、フ
エニルトリメトキシシランからのメトキシ基1.05
当量、およびメチルフエニルジメトキシシランか
らのメトキシ基0.234当量付与する。前記の式
()においてE1,2は0.234に等しく、E3,4は4.05に
等しい。また、式(XI)による部分加水分解生成
物の調製用の水のモル数が最大の場合(即ち、Z
=0.43)、部分加水分解生成物調製用の水の全モ
ル数は1.86となる。換言すれば、オルガノシラン
化合物1モルあたりの水の最大モル数は1.27であ
る(即ち、1.86モル/1.468モル=1.27である)。 勿論、部分加水分解生成物中の成分の相対量
は、例えば前述のように、揮発性成分の一部を部
分加水分解生成物から留去させることによつて調
整することができる。 前記の内容から明らかなように、式()によ
つて決定された量の水を使用することによつて調
製された部分加水分解生成物は、加水分解されて
いない加水分解性基が残存する低分子量化合物の
混合物を含有する。部分加水分解生成物は典型的
には該部分加水分解生成物1gあたり残存加水分
解性基を5.0ミリ当量以上、通常は8.0ミリ当量以
上有する。式()によつて決定された量の水を
用いて調製された非ゲル状部分加水分解生成物が
少量のシラノール型のヒドロキシル基 (Si−OH)を含む可能性もある。しかしなが
ら、このような部分加水分解生成物は一般的にシ
ラノール型のヒドロキシル基に対する残存の加水
分解性基の比が1.00以上、典型的には3.00以上の
割合で両方の基を含む。 有機ケイ素含有物質の部分加水分解は典型的に
は、場合によつては触媒0.01〜20重量%の存在下
に行う。このような触媒としてはγ−アミノプロ
ピルトリエトキシシラン、イソホロンジアミン、
2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール等が
例示される。触媒の重量%は有機ケイ素含有物質
の全重量に基づく。好ましい部分加水分解生成物
は典型的には易加水分解性基を、部分加水分解生
成物中の易加水分解性基の当量に対する部分加水
分解生成物のグラム数の比が40〜300、通常は50
〜200になる割合で含有する。換言すれば、部分
加水分解生成物の「加水分解性基当量
(hydrolyzable groupeguivalent weight)」は40
〜300、通常は50〜200である。 本発明の組成物は典型的にはツーパツクの形態
で用いられる。ツーパツクの1つのパツクには少
なくとも1つの空気酸化性基と少なくとも1つの
エポキシ基を有する樹脂を含有し、他のパツクに
は分子中に少なくとも1つのアミノ基と加水分解
基(Y)に直接結合する少なくとも1つのシリコ
ン原子を有する化合物を含有する。ツーパツクの
ものは使用に際し両者を単に混合する。本発明の
好ましいツーパツク組成物は混合後周囲温度下で
公知のツーパツクポリウレタン被覆組成物よりも
長いポツトライフを有し好適である。例えば、本
発明の好ましい被覆組成物は周囲温度下で約3日
までのポツトライフを有し、その期間終了時にお
いても組成物は未だスプレー塗装し得る状態にあ
り、硬化して優れた性能の組み合わせを有する硬
化組成物を形成する。 本発明の組成物のポツトライフを向上するため
に、望ましくは組成物適合性物質、例えばC1−
C4アルコール類および容易に加水分解して水の
スカベンジヤーとして作用する物質を組成物、特
に組成物の第2成分と混合してもよい。組成物が
ツーパツクの形態で用いられる場合には、上記物
質は望ましくは成分(2)を含有するパツクに導入さ
れる。そのような容易に加水分解する組成物適合
性物質の例としてはオルガノシリケート、オルガ
ノシラン、またはエチルモルトフオルメートおよ
び2,2−ジメトキシプロパンの如き物質が挙げ
られる。 本発明の組成物は種々の基材、例えばプラスチ
ツク、金属、紙、木、ハードボード、ガラス等を
塗装するための単独のフイルム形成体として有利
に使用される。本発明の組成物は「早期特性」お
よび「最終特性」の優れた組み合わせを示す被膜
を提供することがわかつた。さらに、本発明の組
成物は低温(180〓、82.2℃より小さい温度)で
硬化し得る。本発明の好ましい組成物は周囲温度
(例えば25℃)で周囲大気条件下で硬化し得る。
例えば、本発明の組成物はプラスチツク基材上に
スプレー塗装して被膜を形成し、これを約54℃〜
約66℃の温度で約10〜約60分(通常20分以内)で
硬化してフイルムを形成する。このフイルムは優
れた「ブロツク耐久性(block resistance)」、耐
溶剤性および硬度が高くて脆くない性質を有す
る。 触媒を用いて本発明の組成物の硬化を促進して
もよい。使用し得る触媒の例としては塩類、例え
ば錫ナフテネート、錫ベンゾエート、錫オフトエ
ート、錫ブチレート、ジブチル錫ジラウレート、
ジブチル錫ジアセテート、鉄ステアレートおよび
鉛オクトエート;チタネート類、例えばテトライ
ソプロピルチタネートおよびテトラブチルチタネ
ート;酸化物、例えばブチル錫オキシド;および
塩基、例えばイソホロンジアミン、メチレンジア
ニリン、イミダゾール、γ−アミノプロピルトリ
エトキシシラン、アミノアルコール類(例えば2
−アミノ−2−メチル−1−プロパノール)およ
び他の塩基性窒素含有化合物が例示される。 本発明の組成物は有機溶媒を含有してもよく、
そのようなものの例としてはアルコール類、例え
ばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタ
ノール等;エチレンおよびプロピレングリコール
のモノ−およびジアルキルエーテル、例えばエチ
レングリコールモノエチルエーテル、エチレング
リコールモノブチルエーテル、エチレングリコー
ルジブチルエーテル、エチレングリコールモノエ
チルエーテルアセテート、エチレングリコールモ
ノヘキシルエーテルアセテート、プロピレングリ
コールモノエチルエーテルおよびプロピレングリ
コールジブチルエーテル;ジエチレングリコール
のモノ−およびジアルキルエーテル、例えばジエ
チレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレ
ングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリ
コールジエチルエーテルおよびジエチレングリコ
ールモノブチルエーテルアセテート;ケトン類、
メチルエチルケトン;エーテル類、例えばブチル
アセテート;炭化水素類、例えばキシレンおよび
トルエン;N−メチル−2−ピロリドン;ジメチ
ルホルムアミド;およびこれらの混合物が例示さ
れる。 本発明の被覆組成物は基材に対し好適な方法、
例えばハケ塗り塗装、スプレー塗装、浸漬塗装、
ロール塗装、ドクターブレード塗装、カーテン塗
装等により塗装してもよい。 本発明の組成物は顔料を混入してもまた混入し
なくてもよく、また種々の公知の添加剤、例えば
流れコントロール剤、界面活性剤、レベリング
剤、アンチマー(anti mar)剤、防かび剤、防
菌剤等を配合してもよい。使用し得る顔料の例と
しては公知の顔料(体質顔料を含む)、例えば二
酸化チタン、マグネシウムカーボネート、ドロマ
イト、タルク、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸
化鉄レツドおよびブラツク、バリウムイエロー、
カーボンブラツク、ストロンチウムクロメート、
鉛クロメート、モリブデートレアレツド、クロモ
キシドグリーン、コバルトブルー、アゾ系化合物
の有機顔料、メタリツクフレーク顔料(アルミニ
ウムフレークおよびニツケルフレーク)等が例示
される。顔料の混合物もまた使用してもよい。 本発明を実施例により説明するがこれに限定さ
れるものと解してはならない。以下において
「pbw」とは「重量部」を意味する。実施例中あ
るいは明細書中において全ての部および%は特に
指示しない限り重量に基づく。 実施例 1 (a) 以下は被覆組成物A、B−1、B−2、C−
1、C−2、D−1、D−2、E−1およびE
−2の調製に用いられる脂肪酸変性アクリル樹
脂の調製を示す。 以下の処方〜を脂肪酸変性アクリル樹脂
の調製に用いた。 処方はキシレン594gからなる。 処方は2,2′−アゾビス(2,4−ジメチ
ルバレロニトリル)(VAZO67として市販)
79.6g、キシレン238.7gおよびキシレン(洗
浄)16gからなる。 処方はメチルメタクリレート439.3g、グ
リシジルメタクリレート839.2g(5.9モル)、
スチレン166.3gおよびキシレン(洗浄)16g
からなる。 処方はPAMOLYN380(タル油から誘導さ
れた不飽和脂肪酸)1051.5g(3.53モル)およ
びキシレン(洗浄)60gからなる。 滴加漏斗、還流コンデンサ、温度計、ヒー
タ、撹拌機および窒素雰囲気を維持する装置を
備えた反応容器に処方Aを室温・窒素雰囲気下
に仕込み、還流温度に加熱した。この温度で処
方を緩やかに添加し始めた。10分後処方を
徐々に添加し始めた。処方と処方の添加は
夫々2時間半および2時間であり、その間容器
の内容物は還流下に保持した。処方の添加終
了後、還流を1時間継続し、その後処方を容
器内容物に急速に添加した。次いで、容器内容
物を加熱し160〜165℃の温度に保持し、その間
に648gの蒸留物を除去し、酸価が0.18に減少
した。その後加熱を中止し、容器内容物を周囲
温度にまで冷却した。次いで、蒸留物648gを
容器内容物に介し返した。 得られた生成物は脂肪酸変性アクリル樹脂で
あつた。生成物はピーク分子量11112、数平均
分子量6899および重量平均分子量17377(いずれ
もポリスチレン標準を用いるゲルパミエーシヨ
ンクロマトグラフイー(GPC)により測定);
エポキシ当量1707;ガードナーホルト粘度Z6
−;および110℃で1時間測定された総固形分
顔料72.0重量%を有した。 (b) 以下は被覆組成物A、B−1、B−2、C−
1、C−2、D−1、D−2、E−1およびE
−2に使用されるミルベースの調製を示す。ミ
ルベースは以下の表−に示す成分から調製さ
れた。 表−I (ミルベース) 成 分 重量部(g) 脂肪酸変性アクリル1 540 オルガノクレー2 12 プロピレンカーボネート 4 分散剤3 8 レシチン 6 カルシウムドライアー4 6 ワツクス5 48 メチルアミルケトン 194 酸化チタン顔料 70 イエロー酸化鉄顔料 60 シリカアルミナガラス6 490 硫酸バリウム顔料 490 1パート(a)の脂肪酸変性アクリル樹脂 2NLインダストリーズ・インコーポレイテツ
ドからBENTONE34として市販のスメクタイ
ト・タイプのクレーの有機誘導体。 3テネコ・ケミカルズ(Tenneco
Chemicals)からNUOSPERESE657として市
販の分散剤。 4テネコ・ケミカルズからNuXtraR6%カル
シウムとして市販。 5ペトロライト・コーポレーシヨン
(Petrolite Corporation)からスーパーミクロ
ン(Super Micron)MEKONとして市販。 6ジーラン・インダストリーズ・インコーポ
レイテツド(Zeelan Industries,Inc.)から
ZEEOSPHERES400として市販。 上記ミルベースを先ず、コーレス・ブレイド
(Cowles blade)を用いて分散し、次いでラボ
ラトリー・スポツト・サンドミルにおいてヘグ
マン・グラインド・ゲージ6NSの値にまで分散
した。 (c) ベースコンポジシヨンを以下の表−に示し
た成分から調製した。 表− (ベース組成物) 成 分 重量部(g) 脂肪酸変性アクリル1 204 メチルアミルケトン 171 シリコン液2 5 1,10−フエナントロリン液3 4 チタン、ビス(2,4−ペンタンジオネート−
0,0′)−ビス(2−プロパノラト)4 4 マンガンドライアー5 12 ミルベース6 1928 合計 2328 1上記パート(a)の生成物。 2キシレン中ダウコーニング200シリコーン液
(100センチトークス)の0.5重量%。 3R.T.バンダービルド(Vanderbilt Co.,
Inc.)社からACTIV−8とし市販のヘキシレ
ングリコール中の1,10ヘナントロリンの38%
溶液。 4E.I.デユポン・デ・ネモアーズ・アンド・カ
ンパニーから市販のTYZOR AA。 5テネコ・ケミカルズから市販の9%マンガ
ンNuXtraRドライアー。 6上記パート(b)に記載のもの。 ベース組成物を表−の最初の6つの成分を
予め混合し、次いでそれらを第6番目の成分に
撹拌下に添加する(ミルベース)ことにより調
製した。 (d) 被覆組成物を上記(c)のベース組成物955gを
トルエン30gで希釈することにより調製した。
得られた被覆組成物(以下、被覆組成物Aと言
う)はウルトラ・カリブレイテツド(ultra
calibrated)No.3ザーンカツプ(Zahn Cup)
を使用して22秒の粘度と110℃で1時間測定さ
れた揮発性有機化合物顔料(VOC)3.32ポン
ド/ガロンを有した。 実施例 2 以下の実施例は本発明の被覆組成物の調製を示
す。 (a) 加水分解性基を有するアミノ官能性シリコン
含有樹脂を以下のように調製した。 滴加漏斗、温度計、加熱器、撹拌器、および
窒素雰囲気下に維持する装置を備えた反応容器
に室温で窒素雰囲気下にγ−アミノプロピルト
リメトキシシラン(ユニオン・カーバイド社か
らA−1110として市販)800g(4.469モル)お
よびメチルトリメトキシシラン500g(3.68モ
ル)を調製した。容器内容物を50℃に15分間加
熱し、この温度で水素化ビスフエノールAのジ
グリシジルエーテル(シエル・ケミカル社から
DRH−151.1として市販)982.5g(2.23モル)
を容器内容物に徐々に添加し始めた。DRH−
151.1の添加は1時間15分かかり、その間容器
内容物を50〜53℃の温度範囲に維持した。次い
で、容器内容物を5時間15分撹拌下に保持し、
さらに周囲温度にまで冷却した。 次いで、反応容器を還流用にセツトし、容器
内容物を還流温度にまで25分間に渡つて加熱し
た。次いで2時間還流し、その後加熱をやめ容
器内容物を周囲温度にまで冷却した。 得られた生成物はアミノ官能性シリコン含有
樹脂(加水分解性基)。樹脂はガードナー・ホ
ルト・バブル粘度28.5秒を有した。 (b) 本発明の被覆組成物(以下、被覆組成物B−
1と言う)を以下の表−に示す成分から調製
した。 表− (被覆組成物B−1) 成 分 重量部(g) 上記実施例1(c)のベース組成物 200.0 上記実施例2(c)のアミノ官能性シリコン含有樹
脂 6.9 メチルトリメトキシシラン 2.3 無水エタノール 10.0 計 219.2 被覆組成物B−1を表−に示す下から3つ
の成分を混合し次いで、得られたものを第1成
分と混合した。 (c) 本発明の被覆組成物(以下、被覆組成物B−
2)被覆組成物B−1の1重量部を被覆組成物
Aの1重量部と実施例1のパート(d)に記載のよ
うに混合することにより調製した。 実施例 3 この実施例は本発明の被覆組成物の調製を示
す。 (a) 以下は、加水分解基を有するアミノ官能性シ
リコン含有樹脂をアミノ官能性シリコン含有化
合物とアミン反応性アクリリル含有化合物の反
応により調製することを示す。 窒素雰囲気下に維持する装置を備えた反応容
器に周囲感度下にγ−アミノプロピルトリエト
キシシラン(ユニオン・カーバイド社からA−
1100として市販)265.2部を仕込んだ。次いで、
ヘキサンジオールジアクリレート(HDDA)
135.6部を容器内容物に徐々に添加した。A−
1100:HDDAのモル比は2:1であつた。
HDDAの添加は容器内容物を45℃にまで発熱
させた。次いで、容器内容物を周囲温度にまで
冷却した。 得られた生成物は加水分解性基を有するアミ
ノ官能性シリコン含有樹脂であつた。 (b) 本発明の被覆組成物(被覆組成物C−1)を
以下の表−に示す成分から調製した。 表− (被覆組成物C−1) 成 分 重量部(g) 上記実施例1(c)のベース組成物 200.0 上記実施例3(a)のアミノ官能性シリコン含有樹
脂 7.6 メチルトリメトキシシラン 2.3 無水エタノール 10.0 計 219.9 被覆組成物C−1を下から3つの成分(表−
)を予め混合し、後に表−の第1成分と混
合することにより得た。 (c) 本発明の被覆組成物(以下、被覆組成物C−
2)を被覆組成物C−1の1重量部と被覆組成
物Aの1重量部とを実施例1のパート(d)に記載
の如く調製した。 実施例 4 本実施例は本発明の被覆組成物の調製を示す。 (a) 加水分解性基を有するアミノ官能性シリコン
含有樹脂を以下のように調製した。 滴加漏斗、温度計、ヒータ、撹拌機および窒
素雰囲気下に保持する装置を備えた反応容器に
室温下窒素雰囲気条件下でγ−アミノプロピル
トリエトキシシラン4400g(19.91モル)を仕
込んだ。容器内容物を50℃まで加熱し、この温
度で水素化ビスフエノールAのジグリシジルエ
ーテル(シエル・ケミカル社からDRH−1510
として市販)4400g(モル)を徐々に添加し始
めた。DRH−1510の添加に1時間58分を要し、
その間容器内容物を46〜60℃の温度に維持し
た。次いで、容器内容物を撹拌下に3時間22分
48〜70℃の温度に保持した。さらに、メタノー
ル1200gを容器内容物に添加し、さらに33分そ
の温度を50〜39℃に保持した。次いで、容器内
容物を周囲温度にまで冷却した。 得られた生成物はアミノ官能性シリコン含有
樹脂(加水分解性基を有する)であつた。樹脂
は粘度5.2ストークス、カラーバリユー1、ア
ミン当量536、エポキシ当量無限大および110℃
で1時間測定された樹脂固形分含量69.1%を有
した。 (b) 本発明の被覆組成物(以下、被覆組成物D−
1)を以下の表−に示す成分から調製した。 表− (被覆組成物D−1) 成 分 重量部(g) 上記実施例1(c)のベース組成物 200.0 上記実施例4(a)のアミノ官能性シリコン含有樹
脂 7.8 メチルトリメトキシシラン 2.3 無水エタノール 10.0 計 220.1 被覆組成物D−1を表−の下の3つの成分
を予め混合し、次いで残りの成分を加えて混合
することにより調製した。 (c) 本発明の被覆組成物(以下、被覆組成物D−
2)を被覆組成物D−11部と被覆組成物A1部
とを実施例1のパート(d)に記載の如く混合する
ことにより調製した。 本実施例は本発明の被覆組成物の調製を示す。 (a) 加水分解性基を有するアミノ官能性シリコン
含有樹脂を以下のように調製した。この樹脂は
非ゲル状部分加水分解オルガノシランから調製
した。 滴加漏斗、還流コンデンサ、温度計、ヒー
タ、撹拌機および窒素導入管を有するフラスコ
に室温(約24℃)で窒素雰囲気下にメチルトリ
メトキシシラン(ユニオン・カーバイド社から
A−163として市販)4692.4gおよびγ−アミ
ノプロピルトリエトキシシラン(ユニオン・カ
ーバイド社からA−1100として市販)47.4gを
仕込んだ。次いでフラスコ内容物を徐々に50℃
に加熱し、この温度で脱イオン水を徐々に添加
し始めた。容器内容物を撹拌しつつ、脱イオン
水342gを1時間15分にわたつて添加し、この
間容器内容物の温度を50〜52℃の温度に保持し
た。次いで、フラスコ内容物を50〜52℃に48分
間保持した。フラスコを還流用に変え容器内容
物を15分にわたつて還流温度にまで加熱し、次
いで約3時間還流した。その後、加熱を止め容
器内容物を周囲温度にまで冷却した。フラスコ
内の組成物はこの時点で非ゲル状部分加水分解
オルガノシランであつた。 次いで、γ−アミノプロピルトリエトキシシ
ラン1268.8gを周囲温度下にフラスコ内容物に
添加した。その後、フラスコ内容物を50℃に加
熱し、この温度で水素化ビスフエノールA(シ
エル・ケミカル社からDRH−1510として市販)
1268.8gを徐々に添加し始めた。DRH−1510
の添加に1時間36分を要し、その間容器内容物
の温度を50〜52℃に保持した。次いで、フラス
コ内容物を50〜52℃に約1時間保持した。さら
に、フラスコ内容物を20分にわたつて還流温度
(68〜72℃)に加熱しその後、還流下に2時間
43分保持した。次いで、加熱を止めフラスコ内
容物を62℃にまで冷却し、この温度でγ−グリ
シドキシプロピルトリメトキシシラン380gを
フラスコに添加した。さらに、フラスコ内容物
を約3時間約62℃に保持し、その後加熱を止め
て容器内容物を周囲温度にまで冷却した。 得られた生成物は加水分解性基を有するアミ
ノ官能性シリコン含有樹脂であつた。この樹脂
はガードナー・ホルト粘度Aより小さく、カラ
ーバリユー1、エポキシ当量無限大および110
℃で1時間測定された総固形分含量43.9%を有
した。 (b) 本発明の被覆組成物(以下、被覆組成物E−
1)を以下の表−の記載の成分から調製し
た。 表− (被覆組成物E−1) 成 分 重量部(g) 上記実施例1(c)のベース組成物 200.0 上記実施例5(a)のアミノ官能性シリコン含有樹
脂 8.1 メチルトリメトキシシラン 2.3 無水エタノール 10.0 計 220.4 被覆組成物E−1は前記表−の下の3つの
成分を予め混合し、さらに残り部分を混合する
ことにより調製した。 (c) 本発明の被覆組成物(以下、被覆組成物E−
2)は被覆組成物E−1の1重量部と被覆組成
物Aの1重量部とを実施例1のパート(d)に記載
の如く混合することにより調製した。 実施例 6 この実施例は組成物A(比較)、B−1、B−
2、C−1、C−2、D−1、D−2、E−1お
よびE−2の各々からの硬化被膜の製法を示す。
全てのこれらの組成物はポツトライフ少なくとも
5日、すなわち周囲条件下で5日後にゲル状物が
なかつた。 被覆組成物AからE−2の各々を調製した直後
に被覆組成物を燐酸鉄処理されたスチールパネル
にスプレー塗装し、得られた被膜を150〓(65.6
℃)で15分間硬化し、平坦な連続フイルムを得
た。硬化後6日目に、各々の硬化フイルムに以下
のテストを行なつた。 硬化後6日目に各々の硬化フイルムを1,1,
1−トリクロロエタン(TCE)に浸漬された布
で前後に指で15回往復拭きを行ない、その後フイ
ルムの光沢の減少を測定した。「悪い」は光沢の
大きな減少が見られたことを意味する。「大変優
れている」は光沢にほんの少ししか低下がなかつ
たことを意味する。結果を表−に示す。 硬化後6日目に1,1,1−トリクロロエタン
(TCE)の数滴を各々の硬化フイルムに滴加し
TCEの小さなスポツトのフイルム上に形成した。
このスポツト(プール)を5分間保持させた後、
フイルムを乾燥し硬度をそのTCEの滴加した場
所を指の爪で引つ掻くことにより測定した。結果
を表−に示す。
【表】
各々の硬化フイルムを硬化後さらに周囲温度で
8週間放置した。この8週の終わりにペンシル硬
度(ASTM D3363)と耐衝撃性(ASTM
D2794の80インチ−ポンド使用)を測定した。
「パス」は衝撃後にスコツチテープを衝撃箇所に
張り付け、素早く剥がした時にフイルム剥がれな
かつたことを意味する。この結果を以下の表−
に示す。
8週間放置した。この8週の終わりにペンシル硬
度(ASTM D3363)と耐衝撃性(ASTM
D2794の80インチ−ポンド使用)を測定した。
「パス」は衝撃後にスコツチテープを衝撃箇所に
張り付け、素早く剥がした時にフイルム剥がれな
かつたことを意味する。この結果を以下の表−
に示す。
【表】
本発明の被覆組成物から調製された硬化被膜
(B−1〜E−2)は大変優れた鉛筆硬度を示す
ばかりでなく、耐衝撃性においても殆ど劣化は見
られなかつた。
(B−1〜E−2)は大変優れた鉛筆硬度を示す
ばかりでなく、耐衝撃性においても殆ど劣化は見
られなかつた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 (1) 少なくとも1つの空気酸化性基と少なく
とも1つのエポキシ基を有するビニル付加樹
脂、および (2) 1分子中に少なくとも1つのアミノ基および
加水分解性基Yに直接結合した少なくとも1つ
のシリコン原子を有する化合物 を含有する硬化性組成物。 2 ビニル付加樹脂が(a)エポキシ基を含有する共
重合体モノマーと(b)エポキシ基によりエステル化
される風乾脂肪酸とから誘導される残基を有する
風乾脂肪酸変性ビニル重合樹脂である第1項記載
の硬化性組成物。 3 ビニル付加樹脂がさらに(a)とは異なる別の共
重合体モノマー(c)とから誘導される残基を含有す
る第2項記載の硬化性組成物。 4 Yが次式: −OR1,【式】【式】 【式】【式】 (式中、R1はC1〜C3アルキル基を示し、R2は
各々独立にHもしくはC1〜C4アルキル基を示し、
R3およびR4は各々独立にH、C1〜C4アルキル基
もしくはC6〜C8アリール基を示し、R5はC4〜C7
アルキレン基を示す) で表わされる基、および1,2−もしくは1,3
−グリコールのモノヒドロキシおよび/または環
状のC2〜C3残基から成る群から選択される、第
1項記載の硬化性組成物。 5 化合物(2)がアミノ官能性シリコン含有化合物
と少なくとも1つのエポキシ基を有する化合物と
の反応生成物を包含する第1項記載の硬化性組成
物。 6 化合物(2)が (a) アミノ官能性シリコン含有化合物、 (b) 少なくとも1つのエポキシ基を有する化合
物、および (c) 式R−Si(OR6)3 [式中、Rは独立してOR6、水素、Si−C結
合を通してSiに結合したC1〜C10のアルキル基
またはOR7(式中、R7は炭素数少なくとも4の
アルキル、アリール、アルキルアリール、アリ
ールアルキル、アリールオキシアルキル、また
はアルキルオキシアルキル)を示し、R6は独
立してC1〜C3アルキル基を示す。] で表わされる化合物を包含するオルガノシリコ
ン含有物質、 の反応生成物を包含する第5項記載の硬化性組成
物。 7 化合物(2)がアミノ官能性シリコン含有化合物
とアミン反応性アクリリル含有化合物との反応生
成物を包含する第5項記載の硬化性組成物。 8 化合物(2)が (1) (a)アミノ官能性シリコン含有化合物と(b)少な
くとも1つのエポキシ基を含有する化合物との
反応生成物、および (2) 式R−Si(OR6)3 [式中、Rは独立してOR6、水素、Si−C結
合を通してSiに結合したC1〜C10のアルキル基
またはOR7(式中、R7は炭素数少なくとも4の
アルキル、アリール、アルキルアリール、アリ
ールアルキル、アリールオキシアルキル、また
はアルキルオキシアルキル)を示し、R6は独
立してC1〜C3アルキル基を示す。] で表わされる化合物の部分加水分解生成物を包
含するオルガノシリコン含有物質、 を包含する第5項記載の硬化性組成物。 9 (1) 少なくとも1つの空気酸化性基と少なく
とも1つのエポキシ基を含むビニル付加樹脂を
含有する第1パツクと (2) 1分子中に少なくとも1つのアミノ基と加水
分解性基Yに直接結合した少なくとも1つのシ
リコン原子を有する化合物を含有する第2パツ
ク、 とからなるツーパツクの硬化性組成物。 10 化合物(2)がアミノ官能性シリコン含有化合
物と少なくとも1つのエポキシ基を有する化合物
との反応生成物である第9項記載のツーパツクの
硬化性組成物。 11 化合物(2)が (a) アミノ官能性シリコン含有化合物、 (b) 少なくとも1つのエポキシ基を有する化合
物、および (c) 式R−Si(OR6)3 [式中、Rは独立してOR6、水素、Si−C結
合を通してSiに結合したC1〜C10のアルキル基
またはOR7(式中、R7は炭素数少なくとも4の
アルキル、アリール、アルキルアリール、アリ
ールアルキル、アリールオキシアルキル、また
はアルキルオキシアルキル)を示し、R6は独
立してC1〜C3アルキル基を示す。] で表わされる化合物を包含するオルガノシリコ
ン含有物質、 の反応生成物を包含する第9項記載のツーパツク
の硬化性組成物。 12 化合物(2)がアミノ官能性シリコン含有化合
物とアミン反応性アクリル含有化合物との反応生
成物を包含する第9項記載のツーパツクの硬化性
組成物。 13 化合物(2)が (1) (a)アミノ官能性シリコン含有化合物と(b)少な
くとも1つのエポキシ基を含有する化合物との
反応生成物、および (2) 式R−Si(OR6)3 [式中、Rは独立してOR6、水素、Si−C結
合を通してSiに結合したC1〜C10のアルキル基
またはOR7(式中、R7は炭素数少なくとも4の
アルキル、アリール、アルキルアリール、アリ
ールアルキル、アリールオキシアルキル、また
はアルキルオキシアルキル)を示し、R6は独
立してC1〜C3アルキル基を示す。] で表わされる化合物の部分加水分解生成物を包
含するオルガノシリコン含有物質、 を包含する第9項記載のツーパツクの硬化性組成
物。
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