JPH11140090A - Method for producing nitrogen silicon-containing compound - Google Patents
Method for producing nitrogen silicon-containing compoundInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 各種の用途に優れた窒素ケイ素含有化合物を
得る。
【解決手段】 テトラアルコキシシランのモノマー及び
/又はオリゴマーと、以下の一般式(I)で表されるア
ミノ基含有化合物とを、アミノ基のモル数/(アミノ基
のモル数+アルコキシ基のモル数)=0.015〜0.
09の割合で配合することを特徴とする窒素ケイ素含有
化合物の製造方法。
R2R3N-[{(CR'R'')a-O-}b-(CR'''R'''')c]-OH ・・・(I)
(R2、R3は水素、アルキル基、アルケニル基及びアリ
ール基のうち一種以上である。R'、R''、R'''及びR
''''は、水素、アルキル基及びハロゲンのうちの一種以
上である。a、cは1以上の整数、bは0以上の整数で
ある。)(57) [Problem] To obtain a nitrogen silicon-containing compound excellent in various uses. SOLUTION: A monomer and / or oligomer of a tetraalkoxysilane and an amino group-containing compound represented by the following general formula (I) are prepared by converting the number of moles of amino group / (number of moles of amino group + mole of alkoxy group) Number) = 0.015 to 0.
A method for producing a nitrogen-silicon-containing compound, wherein the compound is blended at a ratio of 09. R 2 R 3 N - [{ (CR 'R'') a -O-} b - (CR''' R '''') c] -OH ··· (I) (R 2, R 3 is At least one of hydrogen, an alkyl group, an alkenyl group and an aryl group, R ′ , R ″ , R ′ ″ and R
'''' Is one or more of hydrogen, an alkyl group and a halogen. a and c are integers of 1 or more, and b is an integer of 0 or more. )
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は既存の塗料、コーテ
ィング液、接着剤及び各種粉体等のフィラーを含有する
樹脂組成物に添加し、得られる塗膜、粉体、樹脂複合材
料等の耐汚染性、耐擦傷性、耐熱性、接着性向上等の機
能発現に優れた新規なケイ素含有化合物に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resin composition containing fillers such as paints, coating liquids, adhesives and various kinds of powders. The present invention relates to a novel silicon-containing compound having excellent functions such as improvement in stainability, scratch resistance, heat resistance, and adhesion.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、分子中に2個の異なる反応性基を
有するシランカップリング剤が多く産業上で利用されて
いる。2. Description of the Related Art In recent years, many silane coupling agents having two different reactive groups in a molecule have been widely used in industry.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】アミノ基含有シランカ
ップリング剤、例えばγ−アミノプロピルトリメトキシ
シラン等は、既存の樹脂、フィラーの表面処理およびコ
ート剤や塗料への添加等により、樹脂や塗膜の機械的強
度向上、塗膜と基板との密着性や接着強度の向上等を図
るものである。An amino group-containing silane coupling agent, for example, γ-aminopropyltrimethoxysilane, can be used for resin or coating by surface treatment of existing resins and fillers and addition to coating agents and paints. The purpose is to improve the mechanical strength of the film, the adhesion between the coating film and the substrate, and the adhesive strength.
【0004】しかしながら、アミノ基含有シランカップ
リング剤は単量体として反応するために、塗膜添加剤と
して用いた場合、大量に使用しなければその効果を発現
しにくいこと、その結果として塗膜自体が持つ特性を損
なうことが多いこと、反応点が単量体単位であることか
ら、硬度向上に大きく寄与するシロキサン結合の形成が
できにくいこと等の欠点を有している。更に、そのため
に耐熱性や耐擦傷性の向上に寄与する程度が低かった。However, since the amino group-containing silane coupling agent reacts as a monomer, when it is used as a coating additive, it is difficult to exhibit its effect unless used in a large amount. It has disadvantages in that it often impairs its own properties and that it is difficult to form a siloxane bond, which greatly contributes to the improvement in hardness, because the reaction site is a monomer unit. Furthermore, the degree of contribution to improvement in heat resistance and scratch resistance was low.
【0005】本発明は、上記現状技術の限界を踏まえて
なされたものであり、その目的は少量の添加で硬度発
現、密着性向上等を成し得る材料を提供するものであ
る。The present invention has been made in view of the above-mentioned limitations of the state of the art, and an object of the present invention is to provide a material capable of achieving hardness development, adhesion improvement, and the like with a small amount of addition.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題に
鑑み鋭意検討を重ねた。そして、特定のケイ素含有化合
物と、特定の窒素含有化合物とを反応させることによ
り、得られる窒素ケイ素含有化合物は、既存の塗料、コ
ーティング液あるいは各種粉体等のフィラーを含有する
樹脂に添加して、塗材や複合剤とするのに好適であるこ
とを見いだした。Means for Solving the Problems The present inventors have made intensive studies in view of the above problems. Then, by reacting a specific silicon-containing compound and a specific nitrogen-containing compound, the obtained nitrogen-silicon-containing compound is added to a resin containing a filler such as an existing paint, coating liquid or various powders. It has been found that it is suitable as a coating material or a composite agent.
【0007】すなわち、本発明は、テトラアルコキシシ
ランのモノマー及び/又はオリゴマーと、以下の一般式
(I)で表されるアミノ基含有化合物とを、アミノ基の
モル数/(アミノ基のモル数+アルコキシ基のモル数)
=0.015〜0.09の割合で配合することを特徴と
する窒素ケイ素含有化合物の製造方法等に存する。 R2R3N-[{(CR'R'')a-O-}b-(CR'''R'''')c]-OH ・・・(I) (R2、R3は水素、アルキル基、アルケニル基及びアリ
ール基のうち一種以上である。R'、R''、R'''及びR
''''は、水素、アルキル基及びハロゲンのうちの一種以
上である。a、cは1以上の整数、bは0以上の整数で
ある。)That is, the present invention relates to a method for converting a monomer and / or oligomer of a tetraalkoxysilane and an amino group-containing compound represented by the following general formula (I) into the number of moles of amino group / (number of moles of amino group) + Mole number of alkoxy group)
= 0.015 to 0.09 in a method for producing a nitrogen silicon-containing compound. R 2 R 3 N - [{ (CR 'R'') a -O-} b - (CR''' R '''') c] -OH ··· (I) (R 2, R 3 is At least one of hydrogen, an alkyl group, an alkenyl group and an aryl group, R ′ , R ″ , R ′ ″ and R
'''' Is one or more of hydrogen, an alkyl group and a halogen. a and c are integers of 1 or more, and b is an integer of 0 or more. )
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。 (ケイ素化合物)本発明は、特定のケイ素化合物と、窒
素化合物とを配合して反応させ、窒素とケイ素とを含有
する窒素ケイ素化合物を得るものである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail. (Silicon Compound) In the present invention, a specific silicon compound and a nitrogen compound are blended and reacted to obtain a nitrogen-silicon compound containing nitrogen and silicon.
【0009】まず、一方の原料であるケイ素化合物とし
ては、Si(OR)4で表される、テトラアルコキシシ
ランのモノマー、及びこのモノマーを加水分解縮合して
得られる低縮合物であるオリゴマーのうちの一種以上を
用いる。ここでRはアルキル基であるが、好ましくはC
1〜4のアルキル基、最も好ましくはメチル基である。
このようなテトラアルコキシシランのモノマーあるいは
オリゴマーを用いることにより、得られる窒素ケイ素化
合物は、塗膜化した際の硬度、耐汚染性等の物性発現に
優れたものとすることができる。なお、Rとしてメチル
基を有するテトラメトキシシランモノマーは毒性を有す
るので、これを加水分解縮合した低縮合物であるテトラ
メトキシシランオリゴマーを用いれば、好適である。First, as the silicon compound as one of the raw materials, there are a tetraalkoxysilane monomer represented by Si (OR) 4 and an oligomer which is a low condensate obtained by hydrolyzing and condensing this monomer. Use one or more of Here, R is an alkyl group, preferably C
It is a 1-4 alkyl group, most preferably a methyl group.
By using such a tetraalkoxysilane monomer or oligomer, the resulting nitrogen silicon compound can have excellent physical properties such as hardness and stain resistance when formed into a coating film. Since a tetramethoxysilane monomer having a methyl group as R has toxicity, it is preferable to use a tetramethoxysilane oligomer which is a low condensate obtained by hydrolyzing and condensing the monomer.
【0010】特に、オリゴマーとして加水分解率が30
〜60%、特に好ましくは40〜55%のものを用いれ
ば、オリゴマー自体の取り扱いも容易で、また各種の塗
料に配合した場合にも樹脂成分や溶剤等との相溶性に優
れており好ましい。ここで加水分解率とは、テトラアル
コキシシランのモノマーに水を添加して加水分解縮合す
る際の水の量を示すものであり、テトラアルコキシシラ
ンのアルコキシ基を理論上100%加水分解縮合しうる
量、すなわちテトラアルコキシシランの有するアルコキ
シ基の1/2モル倍の水を100%として百分率で示し
たものである。In particular, the oligomer has a hydrolysis rate of 30
The use of a compound having a content of from 60% to 60%, particularly preferably from 40% to 55%, facilitates handling of the oligomer itself, and also has excellent compatibility with resin components and solvents when blended in various paints, which is preferable. Here, the hydrolysis rate indicates the amount of water when water is added to a monomer of tetraalkoxysilane for hydrolytic condensation, and the alkoxy group of tetraalkoxysilane can be theoretically hydrolyzed and condensed to 100%. The amount is expressed as a percentage, that is, 100% of water, which is 1/2 mole times the alkoxy group of the tetraalkoxysilane.
【0011】このようなオリゴマーであって、テトラメ
トキシシランのオリゴマーとしては、例えば三菱化学
(株)製「MKCシリケートMS51」、「MKCシリ
ケートMS56」が製造販売されており、これらのオリ
ゴマーは毒性を有するテトラメトキシシランのモノマー
の含有量が非常に少なく、また貯蔵安定性にも優れ、非
常に良好な物性を有している。ケイ素化合物のモノマー
と窒素化合物とを予め混合しておいてオリゴマー化を図
ると、窒素化合物のアミノ基が触媒として非常に強く作
用するため、所望のオリゴマーを得にくいことがある。
従って、予めケイ素化合物のオリゴマーを得、これに窒
素化合物を添加するのが望ましい。As such oligomers, tetramethoxysilane oligomers such as “MKC silicate MS51” and “MKC silicate MS56” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation are manufactured and sold, and these oligomers have toxicity. It has a very low monomer content of tetramethoxysilane, has excellent storage stability, and has very good physical properties. When a monomer of a silicon compound and a nitrogen compound are mixed in advance and oligomerization is performed, a desired oligomer may be difficult to obtain because an amino group of the nitrogen compound acts very strongly as a catalyst.
Therefore, it is desirable to obtain an oligomer of a silicon compound in advance and add a nitrogen compound to the oligomer.
【0012】なお、通常は、テトラアルコキシシランの
アルコキシ基としては単一種類を有するもので十分であ
るが、アルコキシ基として複数種類を有するモノマー又
はオリゴマーを用いても、もちろん構わない。 (アミノ基含有化合物)本発明の一方の原料であるアミ
ノ基含有化合物は、以下の一般式(I)で示されるもの
である。In general, a single type of alkoxy group of tetraalkoxysilane is sufficient, but a monomer or oligomer having a plurality of types of alkoxy groups may of course be used. (Amino Group-Containing Compound) The amino group-containing compound as one of the raw materials of the present invention is represented by the following general formula (I).
【0013】 R2R3N-[{(CR'R'')a-O-}b-(CR'''R'''')c]-OH ・・・(I) (R2、R3は水素、アルキル基、アルケニル基及びアリ
ール基のうち一種以上である。R'、R''、R'''及びR
''''は、水素、アルキル基及びハロゲンのうちの一種以
上である。a、cは1以上の整数、bは0以上の整数で
ある。)) このように本発明で用いるアミノ基含有化合物は、一方
の末端にOH基を1個有しているものである。このOH
が、上述したケイ素化合物の有するアルコキシ基と反応
して、エステル交換反応によりケイ素化合物に窒素含有
官能基が導入されたものとすることができるのである。
なお、OHを2個以上有する窒素化合物の場合には、分
子間の架橋が進み、組成物はゲル化し、コーティング液
等の用途に用いることが困難である。[0013] R 2 R 3 N - [{ (CR 'R'') a -O-} b - (CR''' R '''') c] -OH ··· (I) (R 2, R 3 is one or more of hydrogen, an alkyl group, an alkenyl group, and an aryl group, R ′ , R ″ , R ′ ″ and R
'''' Is one or more of hydrogen, an alkyl group and a halogen. a and c are integers of 1 or more, and b is an integer of 0 or more. )) As described above, the amino group-containing compound used in the present invention has one OH group at one terminal. This OH
However, by reacting with the alkoxy group of the silicon compound described above, a nitrogen-containing functional group can be introduced into the silicon compound by a transesterification reaction.
In the case of a nitrogen compound having two or more OHs, crosslinking between molecules proceeds, and the composition gels, and it is difficult to use the composition for applications such as a coating liquid.
【0014】また、他端には、アミノ基を1個有してお
り、これによりアミノ基の特性を発現できる。 (エステル交換反応)以上説明したケイ素化合物と、ア
ミノ基含有化合物とを、特定配合比で配合し、反応させ
る。すなわち、ケイ素化合物の有するアルコキシ基と、
アミノ基含有化合物の有するアミノ基とが、アミノ基の
モル数/(アミノ基のモル数+アルコキシ基のモル数)
=0.015〜0.09の割合となるように配合する。
好ましくは、アミノ基のモル数/(アミノ基のモル数+
アルコキシ基のモル数)=0.03〜0.07である。
窒素化合物の量が上記のモル比で0.015に達しない
と、アミノ基の特性の発現が十分ではない。一方、上記
のモル比で0.09を超えると、アミノ基がケイ素化合
物に導入される量が多すぎるので、アミノ基が触媒とし
て作用するこの系では、触媒活性が強すぎて空気中で直
ちに加水分解し取扱いが困難になる。Further, the other end has one amino group, whereby the characteristics of the amino group can be exhibited. (Transesterification reaction) The silicon compound described above and the amino group-containing compound are blended at a specific blending ratio and reacted. That is, an alkoxy group of the silicon compound,
The number of moles of amino group / (number of moles of amino group + number of moles of alkoxy group)
= 0.015 to 0.09.
Preferably, the number of moles of the amino group / (the number of moles of the amino group +
(The number of moles of alkoxy group) = 0.03 to 0.07.
If the amount of the nitrogen compound does not reach 0.015 in the above molar ratio, amino group characteristics are not sufficiently exhibited. On the other hand, if the molar ratio exceeds 0.09, the amount of the amino group introduced into the silicon compound is too large, and in this system in which the amino group acts as a catalyst, the catalytic activity is so strong that Hydrolysis makes handling difficult.
【0015】エステル交換反応は、これらのケイ素化合
物とアミノ基含有化合物とを混合し、アルコキシ基とO
H基との間での脱アルコール反応により生成するアルコ
ールを留去していけば、反応は進行する。留去の方法は
特に限定されないが、イナートガス吹き込み、減圧蒸留
その他一般的な方法で十分である。なお、反応に際して
は溶媒や触媒を用いてもよいが、ケイ素化合物とアミノ
基含有化合物とがほぼ均一に混和する場合には溶媒は必
要ないし、また触媒は必ずしも必要ではなく、アミノ基
含有化合物の有するアミノ基の触媒作用により反応が進
行する。In the transesterification reaction, the silicon compound and the amino group-containing compound are mixed, and an alkoxy group and an O group are mixed.
The reaction proceeds if the alcohol generated by the dealcoholation reaction with the H group is distilled off. The method of distillation is not particularly limited, but inert gas blowing, vacuum distillation and other general methods are sufficient. In the reaction, a solvent or a catalyst may be used.However, when the silicon compound and the amino group-containing compound are almost uniformly mixed, a solvent is not necessary, and a catalyst is not necessarily required. The reaction proceeds by the catalytic action of the amino group.
【0016】このようにして、本発明によりケイ素化合
物とアミノ基含有化合物とを反応させて、アミノ基が導
入されたケイ素含有化合物を得ることができる。このよ
うにして得られた窒素ケイ素含有化合物は、各種の用途
に好適に用いることができるが、特に好ましくは、以下
の示性式で示されるものとする。 SiOx(OR1)y(O-[(CR'''R'''')c-{O-(CR'
R'')a}b]-NR2R3)z (式中、R2、R3は水素、アルキル基、アルケニル基及
びアリール基のうち一種以上である。R'、R''、R'''
及びR''''は、水素、アルキル基及びハロゲンのうちの
一種以上である。a、cは1以上の整数、bは0以上の
整数である。Thus, according to the present invention, a silicon compound and an amino group-containing compound can be reacted to obtain an amino group-introduced silicon-containing compound. The nitrogen-silicon-containing compound thus obtained can be suitably used for various applications, but is particularly preferably represented by the following chemical formula. SiO x (OR 1 ) y (O-[(CR ''' R '''' ) c- {O- (CR '
R '') a} b] -NR 2 R 3) z ( wherein, R 2, R 3 is hydrogen, is an alkyl group, one or more of alkenyl group and aryl group .R ', R'', R '''
And R ″ ″ is one or more of hydrogen, an alkyl group, and halogen. a and c are integers of 1 or more, and b is an integer of 0 or more.
【0017】0≦x≦1.8、0.02≦z/(y+
z)≦0.2、R1は炭素数1以上のアルキル基、アル
ケニル基及びアリール基のうち一種以上である。R2お
よびR3は水素、アルキル基、アルケニル基及びアリー
ル基のうち一種以上の基である。) ここで、0≦x≦1.8とするのは、1.8<xでは、
窒素ケイ素含有化合物の粘度が高く、取り扱いに不便で
あり、塗料等に配合した際の樹脂成分や溶剤等との相溶
性が低く、一液化が困難なためである。特に好ましくは
x≦1.4である。1.4<xでは化合物自体の安定性
も低く、ゲル化したり、特性が変化する等の問題を生じ
ることがある。0 ≦ x ≦ 1.8, 0.02 ≦ z / (y +
z) ≦ 0.2, R 1 is one or more of an alkyl group, an alkenyl group, and an aryl group having 1 or more carbon atoms. R 2 and R 3 are one or more of hydrogen, an alkyl group, an alkenyl group and an aryl group. Here, 0 ≦ x ≦ 1.8 is satisfied when 1.8 <x.
This is because the nitrogen-silicon-containing compound has a high viscosity, is inconvenient to handle, has low compatibility with a resin component or a solvent or the like when blended in a paint or the like, and it is difficult to perform one-packing. Particularly preferably, x ≦ 1.4. When 1.4 <x, the stability of the compound itself is low, and problems such as gelation and change in characteristics may occur.
【0018】R1はアルキル基、アルケニル基及びアリ
ール基のうち一種類以上の基である。アルキル基として
は、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロ
ピル基、ブチル基が挙げられる。アルケニル基として
は、例えばビニル基、アリル基、アクロイルオキシプロ
ピル基、メタクリロイルオキシプロピル基が挙げられ
る。アリール基としては、例えばフェニル基が挙げられ
る。R 1 is at least one of an alkyl group, an alkenyl group and an aryl group. Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, and a butyl group. Examples of the alkenyl group include a vinyl group, an allyl group, an acroyloxypropyl group, and a methacryloyloxypropyl group. Examples of the aryl group include a phenyl group.
【0019】これらR1の選択は、本発明の窒素ケイ素
含有化合物の使用目的に応じて適宜行うことができる。
なお、R1としてアルキル基を有する化合物を得るには
上述したようにテトラアルコキシシランのモノマー及び
/又はオリゴマーを原料として、上述したアミノ基含有
化合物と反応させればよいが、R1としてアルキル基以
外の基を有するものとしたい場合には、例えば上述した
製造方法により得られたケイ素含有化合物に、さらにエ
ステル交換反応により所望の官能基を導入する等の手段
を採ればよい。The selection of R 1 can be appropriately made according to the purpose of use of the nitrogen-containing compound of the present invention.
Incidentally, the monomers and / or oligomers of tetraalkoxysilanes as described above to obtain a compound having an alkyl group as R 1 as a raw material, it is be reacted with an amino group-containing compounds described above, the alkyl group as R 1 When it is desired to have a group other than the above, for example, a means of introducing a desired functional group into the silicon-containing compound obtained by the above-described production method by a transesterification reaction may be employed.
【0020】本発明の窒素ケイ素含有化合物において
は、R1がアルキル基の場合、炭素数が多くなるに従
い、各種樹脂や溶剤に対する相溶性は優れるが、その一
方最終的に得られる塗膜、樹脂複合材の機能発現(特に
耐擦傷性、機械的強度)は低くなる。これら各特性のバ
ランスが特に優れるR1としては、R1がアルキル基であ
り炭素数が1〜4のものである。最も好ましくはR1と
してメチル基を有するものである。In the nitrogen-silicon-containing compound of the present invention, when R 1 is an alkyl group, the compatibility with various resins and solvents is excellent as the number of carbon atoms increases. The function expression (especially abrasion resistance and mechanical strength) of the composite material is low. As R 1 having a particularly excellent balance of these properties, R 1 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Most preferably, R 1 has a methyl group.
【0021】本発明のケイ素窒素含有化合物の示性式中
のx、y、zは以下の方法で求めることができる。 (1)本発明のケイ素窒素含有化合物を酸又はアルカリ
を用いて完全に加水分解して生成したR1OH量をガス
クロマトグラフィーにより測定し、yを求める。 (2)29Si−NMR測定により、Q0〜Q4のピーク
面積比を求めxを算出する。 (3)2x+y+z=4.0によりzを求める。X, y, and z in the chemical formula of the silicon-nitrogen-containing compound of the present invention can be determined by the following methods. (1) The amount of R 1 OH produced by completely hydrolyzing the silicon-nitrogen-containing compound of the present invention using an acid or an alkali is measured by gas chromatography to determine y. (2) The peak area ratio of Q0 to Q4 is determined by 29 Si-NMR measurement, and x is calculated. (3) z is calculated by 2x + y + z = 4.0.
【0022】本発明の窒素ケイ素含有化合物はアミノ基
を有することにより、酸無水物、アシル化化合物等の有
機材料と反応することができる。また、耐熱性、機械的
強度および耐擦傷性等を発現するシロキサン結合部を多
く有する。従って、本発明のケイ素含有化合物を配合し
た塗膜や樹脂複合材料の耐擦傷性、機械的強度等の物性
が向上する。好ましくはR2もしくはR3のいずれかが水
素の場合である。さらに好ましくはR2およびR3がいず
れも水素の場合である。Since the nitrogen silicon-containing compound of the present invention has an amino group, it can react with organic materials such as acid anhydrides and acylated compounds. In addition, it has many siloxane bonding parts that exhibit heat resistance, mechanical strength, scratch resistance, and the like. Accordingly, physical properties such as scratch resistance and mechanical strength of a coating film or a resin composite material containing the silicon-containing compound of the present invention are improved. Preferably, either R 2 or R 3 is hydrogen. More preferably, both R 2 and R 3 are hydrogen.
【0023】0.02≦z/(y+z)≦0.2であ
る。これは、0.1<y/(y+z) では化合物単独でのゲル化による保存安定性の低下、配
合物の急激な粘度上昇や硬化等の問題を生じやすく使用
には適さないためである。おそらく、本発明の窒素ケイ
素含有化合物の有するアミノ基とアルコキシ基等の有機
基との割合の指標といえるが、本発明の窒素ケイ素含有
化合物はアミノ基を有することにより、分子間でのアミ
ノ基とR1が結合した珪素原子との反応が起こりやすい
ことによると考えられる。特に好ましくは、0.05≦
z/(y+z)≦0.15である。 (用途)本発明の窒素ケイ素含有化合物は、塗料、コー
ティング液、プライマー及び接着剤の密着性、耐擦傷
性、耐候性、耐熱性、耐薬品性及び接着強度の向上に適
している。0.02 ≦ z / (y + z) ≦ 0.2. This is because when 0.1 <y / (y + z), problems such as a decrease in storage stability due to gelation of the compound alone, a rapid increase in viscosity of the compound, and a hardening are unsuitable for use. Probably, it can be said that it is an index of the ratio of the amino group and the organic group such as the alkoxy group which the nitrogen silicon-containing compound of the present invention has. This is considered to be due to the fact that a reaction easily occurs with the silicon atom to which R 1 is bonded. Particularly preferably, 0.05 ≦
z / (y + z) ≦ 0.15. (Use) The nitrogen-silicon-containing compound of the present invention is suitable for improving the adhesion, abrasion resistance, weather resistance, heat resistance, chemical resistance and adhesive strength of paints, coating liquids, primers and adhesives.
【0024】また、本発明の窒素ケイ素含有化合物は、
ガラス繊維への処理、無機質フィラーの表面改質及び合
成樹脂への直接混合による強化プラスチックスの機械的
強度、耐候性、耐薬品性及び耐擦傷性の向上にも適して
いる。さらに、その他の各種粉体等のフィラーを含有す
る樹脂組成物に添加して、塗材や複合材とするのにも好
適である。Further, the nitrogen silicon-containing compound of the present invention comprises
It is also suitable for improving the mechanical strength, weather resistance, chemical resistance and abrasion resistance of reinforced plastics by treating glass fibers, modifying the surface of inorganic fillers, and directly mixing with synthetic resins. Further, it is also suitable for being added to a resin composition containing a filler such as other various powders to form a coating material or a composite material.
【0025】[0025]
【実施例】(実施例1)テトラメトキシシランのオリゴ
マー(加水分解率40%)688.7gと、モノアミノ
エチルアルコール44.9gとを反応器に入れ、窒素雰
囲気下80℃、1時間加熱して、更に100℃に昇温し
反応によって生じるエチルアルコールを除去した。引き
続き減圧下、解重合により生成したテトラメトキシシラ
ンを留去し、窒素ケイ素含有化合物を得た。EXAMPLE 1 688.7 g of an oligomer of tetramethoxysilane (hydrolysis rate: 40%) and 44.9 g of monoaminoethyl alcohol were put in a reactor and heated at 80 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere. The temperature was further raised to 100 ° C. to remove ethyl alcohol generated by the reaction. Subsequently, the tetramethoxysilane generated by the depolymerization was distilled off under reduced pressure to obtain a nitrogen silicon-containing compound.
【0026】得られた窒素ケイ素含有化合物の示性式を
以下に示す。 SiO0.954(OCH3)1.87(OC2H5NH2)0.218 The chemical formula of the obtained nitrogen silicon-containing compound is shown below. SiO 0.954 (OCH 3 ) 1.87 (OC 2 H 5 NH 2 ) 0.218
【0027】[0027]
【発明の効果】本発明により、各種の用途に優れた窒素
ケイ素含有化合物を得ることができる。According to the present invention, a nitrogen-containing compound excellent in various uses can be obtained.
フロントページの続き (72)発明者 沢井 毅 北九州市八幡西区黒崎城石1番1号 三菱 化学株式会社黒崎事業所内Continued on the front page (72) Inventor Takeshi Sawai 1-1 Kurosaki Castle Stone, Yawatanishi-ku, Kitakyushu City Inside Mitsubishi Chemical Corporation Kurosaki Office
Claims (10)
又はオリゴマーと、以下の一般式(I)で表されるアミ
ノ基含有化合物とを、アミノ基のモル数/(アミノ基の
モル数+アルコキシ基のモル数)=0.015〜0.0
9の割合で配合することを特徴とする窒素ケイ素含有化
合物の製造方法。 R2R3N-[{(CR'R'')a-O-}b-(CR'''R'''')c]-OH ・・・(I) (R2、R3は水素、アルキル基、アルケニル基及びアリ
ール基のうち一種以上である。R'、R''、R'''及びR
''''は、水素、アルキル基及びハロゲンのうちの一種以
上である。a、cは1以上の整数、bは0以上の整数で
ある。)1. A tetraalkoxysilane monomer and / or
Alternatively, the oligomer and the amino group-containing compound represented by the following general formula (I) may be prepared by converting the number of moles of amino group / (number of moles of amino group + number of moles of alkoxy group) = 0.015 to 0.0
9. A method for producing a nitrogen-silicon-containing compound, which is blended at a ratio of 9. R 2 R 3 N - [{ (CR 'R'') a -O-} b - (CR''' R '''') c] -OH ··· (I) (R 2, R 3 is At least one of hydrogen, an alkyl group, an alkenyl group and an aryl group, R ′ , R ″ , R ′ ″ and R
'''' Is one or more of hydrogen, an alkyl group and a halogen. a and c are integers of 1 or more, and b is an integer of 0 or more. )
素含有化合物の製造方法。2. The method according to claim 1, wherein R 2 is hydrogen.
又は2に記載の窒素ケイ素含有化合物の製造方法。3. The method of claim 1, wherein R 2 and R 3 are both hydrogen.
Or the method for producing a nitrogen-silicon-containing compound according to 2.
シ基の炭素数が1〜4である請求項1〜3のいずれかに
記載の窒素ケイ素含有化合物の製造方法。4. The method for producing a nitrogen silicon-containing compound according to claim 1, wherein the alkoxy group of the tetraalkoxysilane has 1 to 4 carbon atoms.
ずれかに記載の窒素ケイ素含有化合物の製造方法。5. The method according to claim 1, wherein a is an integer of 1 to 5.
で得られた窒素ケイ素含有化合物を含有することを特徴
とするコーティング液。6. A coating liquid containing the nitrogen-silicon-containing compound obtained by the method according to claim 1.
'')a}b]−NR2R3)z で示される窒素ケイ素含有化合物。(式中、R2、R3は
水素、アルキル基、アルケニル基及びアリール基のうち
一種以上である。R'、R''、R'''及びR''''は、水
素、アルキル基及びハロゲンのうちの一種以上である。
a、cは1以上の整数、bは0以上の整数である。0≦
x≦1.8、0.02≦z/(y+z)≦0.2、R1
はアルキル基、アルケニル基及びアリール基のうち一種
以上である。R2およびR3は水素、炭素数1以上のアル
キル基、アルケニル基及びアリール基のうち一種以上の
基である。)7. A rational formula SiO x (OR 1) y ( O - [(CR '''R'''') c - {O- (CR' R
'' ) a } b ] -NR 2 R 3 ) A nitrogen-containing compound represented by z . (Wherein, R 2 and R 3 are one or more of hydrogen, an alkyl group, an alkenyl group and an aryl group. R ′ , R ″ , R ′ ″ and R ″ ″ are hydrogen, an alkyl group And at least one of halogen.
a and c are integers of 1 or more, and b is an integer of 0 or more. 0 ≦
x ≦ 1.8, 0.02 ≦ z / (y + z) ≦ 0.2, R 1
Is at least one of an alkyl group, an alkenyl group and an aryl group. R 2 and R 3 are one or more of hydrogen, an alkyl group having 1 or more carbon atoms, an alkenyl group, and an aryl group. )
る請求項7に記載の窒素ケイ素含有化合物。8. The nitrogen silicon-containing compound according to claim 7, wherein 0.05 ≦ z / (y + z) ≦ 0.15.
載の窒素ケイ素含有化合物。9. The nitrogen-silicon-containing compound according to claim 7, wherein 0 ≦ x ≦ 1.4.
イ素含有化合物を含有することを特徴とするコーティン
グ液。10. A coating liquid comprising the nitrogen-containing compound according to claim 7.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30259497A JPH11140090A (en) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | Method for producing nitrogen silicon-containing compound |
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JPH11140090A true JPH11140090A (en) | 1999-05-25 |
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JP (1) | JPH11140090A (en) |
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1997
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