(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024121681
(43)【公開日】2024-09-06
(54)【発明の名称】硬化性樹脂組成物およびその利用
(51)【国際特許分類】
C08G 59/20 20060101AFI20240830BHJP
C09D 183/06 20060101ALI20240830BHJP
C09D 133/14 20060101ALI20240830BHJP
C09D 7/63 20180101ALI20240830BHJP
【FI】
C08G59/20
C09D183/06
C09D133/14
C09D7/63
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023028906
(22)【出願日】2023-02-27
(71)【出願人】
【識別番号】000000941
【氏名又は名称】株式会社カネカ
(74)【代理人】
【識別番号】110000338
【氏名又は名称】弁理士法人 HARAKENZO WORLD PATENT & TRADEMARK
(72)【発明者】
【氏名】深海 洋樹
(72)【発明者】
【氏名】松尾 陽一
【テーマコード(参考)】
4J036
4J038
【Fターム(参考)】
4J036AA05
4J036AK17
4J036BA01
4J036CB20
4J036CD03
4J036DC27
4J036FA14
4J036FB03
4J036GA08
4J036GA16
4J036HA12
4J036JA01
4J036KA03
4J038CG141
4J038DG021
4J038DG191
4J038DL051
4J038JC38
4J038KA04
4J038MA14
4J038NA04
4J038NA11
4J038NA12
(57)【要約】
【課題】耐薬品性および伸びに優れる硬化性樹脂組成物を提供する。
【解決手段】グリシジルオキシ基を有するポリシロキサン(A)と、(メタ)アクリル樹脂(B)と、ポリイソシアネート化合物(C)と、アルミニウム化合物(D)と、を含む、硬化性樹脂組成物であって、以下の条件(1)~(3)を満たす、硬化性樹脂組成物:条件(1):前記成分(A)~(D)を特定量含む、条件(2):前記成分(B)を構成する(メタ)アクリルモノマー100重量部に対して、アルコキシシリル基を有するメタクリルモノマーを、0.5~3重量部含む、条件(3):前記成分(B)の重量平均分子量が、20,000~150,000である。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
グリシジルオキシ基を有するポリシロキサン(A)と、(メタ)アクリル樹脂(B)と、ポリイソシアネート化合物(C)と、アルミニウム化合物(D)と、を含む、硬化性樹脂組成物であって、以下の条件(1)~(3)を満たす、硬化性樹脂組成物:
条件(1):
前記成分(A)~(D)の合計量100重量部に対して、
前記成分(A)を5~84重量部、
前記成分(B)を10~50重量部、
前記成分(C)を0~5重量部、および、
前記成分(D)を1~10重量部含む
条件(2):
前記成分(B)を構成する(メタ)アクリルモノマー100重量部に対して、アルコキシシリル基を有するメタクリルモノマーを、0.5~3重量部含む
条件(3):
前記成分(B)の重量平均分子量が、20,000~150,000である。
【請求項2】
前記成分(A)~(D)の合計量100重量部に対して、前記成分(A)を8~50重量部含む、請求項1に記載の硬化性樹脂組成物。
【請求項3】
前記成分(A)の全構成単位100モル%に対する、T1の量が5~60モル%であり、T2の量が10~50モル%であり、T3の量が40~80モル%であり、かつ、前記T1、前記T2および前記T3の合計量が、90~100モル%である、請求項1または2に記載の硬化性樹脂組成物。
(ここで、前記T1、前記T2または前記T3とは、それぞれ、前記成分(A)の全構成単位中の、モノオルガノトリアルコキシシランに由来し、かつ、シロキサン結合を1個(T1)、2個(T2)または3個(T3)形成している構成単位である。)
【請求項4】
記成分(A)が、3-(グリシジルオキシ)プロピル基と、2-(エポキシシクロヘキシル)エチル基とを含み、
前記2-(エポキシシクロヘキシル)エチル基が、前記3-(グリシジルオキシ)プロピル基100モルに対して、10~100モルである、請求項1または2に記載の硬化性樹脂組成物。
【請求項5】
前記成分(A)のエポキシ当量が、150~400である、請求項1または2に記載の硬化性樹脂組成物。
【請求項6】
多液型の硬化性樹脂組成物である、請求項1または2に記載の硬化性樹脂組成物。
【請求項7】
前記成分(A)と、前記成分(B)と、を含む第1液と、
前記成分(C)と、前記成分(D)と、を含む第2液と、を含む、請求項6に記載の硬化性樹脂組成物。
【請求項8】
グリシジルオキシ基を有するポリシロキサン(A)と、前記成分(B)と、を含む、多液型硬化性樹脂組成物用の第1液。
【請求項9】
請求項1もしくは2に記載の硬化性樹脂組成物、または請求項8に記載の第1液を含む多液型硬化性樹脂組成物を含む、塗料。
【請求項10】
請求項1もしくは2に記載の硬化性樹脂組成物、または請求項8に記載の第1液を含む多液型硬化性樹脂組成物を硬化してなる、硬化物。
【請求項11】
請求項9に記載の塗料を硬化してなる、硬化物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、硬化性樹脂組成物に関する。本発明はまた、前記硬化性樹脂組成物を硬化してなる硬化物に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、建築、家電、自動車等の幅広い業界で使われている塗料において、主剤として樹脂(樹脂成分)を、硬化剤(架橋剤)としてポリイソシアネートを用いた、2液型アクリルウレタン塗料がよく使用されている。
【0003】
例えば、特許文献1には、密着性および耐久性に優れる硬化物を提供し得る、硬化性樹脂組成物を提供することを目的として、グリシジルオキシ基を有するポリシロキサン(A)と、(メタ)アクリルポリオール(B)と、ポリイソシアネート化合物(C)と、アルミニウム化合物(D)と、を含む硬化性樹脂組成物が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上述の従来技術は優れたものであるが、耐薬品性の点で改善の余地があった。また、塗膜全体が、均一に架橋密度が高いため、伸びが低く、この点でも改善の余地があった。
【0006】
そこで、本発明の目的は、耐薬品性および伸びに優れる硬化性樹脂組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、グリシジルオキシ基を有するポリシロキサン(A)と、(メタ)アクリル樹脂(B)と、ポリイソシアネート化合物(C)と、アルミニウム化合物(D)と、を含む硬化性樹脂組成物において、各成分の量を特定量とし、前記(メタ)アクリル樹脂(B)として、特定の(メタ)アクリル樹脂(B)を用いることにより、耐薬品性および伸びに優れる硬化性樹脂組成物が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0008】
したがって、本発明の一態様は、グリシジルオキシ基を有するポリシロキサン(A)と、(メタ)アクリル樹脂(B)と、ポリイソシアネート化合物(C)と、アルミニウム化合物(D)と、を含む、硬化性樹脂組成物であって、以下の条件(1)~(3)を満たす、硬化性樹脂組成物(以下、「本硬化性樹脂組成物」と称する。)である:条件(1):前記成分(A)~(D)の合計量100重量部に対して、前記成分(A)を5~84重量部、前記成分(B)を10~50重量部、前記成分(C)を0~5重量部、および、前記成分(D)を1~10重量部含む、条件(2):前記成分(B)を構成する(メタ)アクリルモノマー100重量部に対して、アルコキシシリル基を有するメタクリルモノマーを、0.5~3重量部含む、条件(3):前記成分(B)の重量平均分子量が、20,000~150,000である。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、耐薬品性および伸びに優れる硬化性樹脂組成物を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本発明の実施の一形態について、以下に詳細に説明する。なお、本明細書において特記しない限り、数値範囲を表す「A~B」は、「A以上、B以下」を意味する。また、本明細書中に記載された文献の全てが、本明細書中において参考文献として援用される。
【0011】
〔1.本発明の概要〕
上述のように、特許文献1に記載の硬化性樹脂組成物は、耐薬品性および伸びの点で改善の余地があった。
【0012】
そこで、本発明者らは、耐薬品性および伸びを同時に達成し得る硬化性樹脂組成物を提供すべく鋭意検討を行った結果、以下の知見を得ることに成功した。
・グリシジルオキシ基を有するポリシロキサン(A)と、(メタ)アクリル樹脂(B)と、ポリイソシアネート化合物(C)と、アルミニウム化合物(D)と、を含む硬化性樹脂組成物において、各成分の量を特定量とし、前記(メタ)アクリル樹脂(B)として、特定の(メタ)アクリル樹脂(B)を用いることにより、耐薬品性および伸びに優れる硬化性樹脂組成物が得られる。
・また、上記硬化性組成物は、外観、密着性、および耐傷性にも優れる。
【0013】
耐薬品性および伸びを同時に達成し得る硬化性樹脂組成物は、これまでに存在しなかったものであり、本硬化性樹脂組成物は、塗料を含む種々の分野において、極めて有用である。
【0014】
〔2.硬化性樹脂組成物〕
本硬化性樹脂組成物は、グリシジルオキシ基を有するポリシロキサン(A)と、(メタ)アクリル樹脂(B)と、ポリイソシアネート化合物(C)と、アルミニウム化合物(D)と、を含む。本硬化性樹脂組成物は、上記構成を有するが故に、耐薬品性および伸びに優れるとの効果を発揮できる。
【0015】
なお、以下において、「グリシジルオキシ基を有するポリシロキサン(A)」、「(メタ)アクリル樹脂(B)」、「ポリイソシアネート化合物(C)」および「アルミニウム化合物(D)」を、それぞれ、「成分(A)」、「成分(B)」、「成分(C)」および「成分(D」と称する場合がある。
【0016】
(グリシジルオキシ基を有するポリシロキサン(A))
本硬硬化性樹脂組成物は、グリシジルオキシ基を有するポリシロキサン(A)を含む。
【0017】
本明細書において、成分(A)とは、アルコキシ基、および、グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物(以下、アルコキシシラン化合物(a1)と称する)と、任意で、アルコキシシラン化合物(a1)以外の、その他のアルコキシ基を有するアルコキシシラン化合物(以下、アルコキシシラン化合物(a2)と称する)と、を水の存在下で、加水分解・脱水縮合反応をさせて、すなわち、アルコキシシラン化合物(a1)、および、アルコキシシラン化合物(a2)間で、シロキサン結合を形成することで、形成したオルガノポリシロキサンを意図する。
【0018】
ここで、本発明の一実施形態に係る成分(A)は、例えば国際公開第2017/169459号に開示されているようなオルガノポリシロキサンとアクリルシリコンを複合化した複合樹脂を指すものではなく、有機樹脂と結合していないオルガノポリシロキサンを指すものである。
【0019】
成分(A)は、アルコキシシラン化合物(a1)のみを加水分解・脱水縮合反応させて形成したオルガノポリシロキサンであってもよく、アルコキシシラン化合物(a1)と、アルコキシシラン化合物(a2)とを加水分解・脱水縮合反応させて形成したオルガノポリシロキサンであってもよい。アルコキシシラン化合物(a1)、および、アルコキシシラン化合物(a2)は成分(A)の前駆体であるともいえ、成分(A)の構成単位であるともいえる。
【0020】
アルコキシシラン化合物(a1)と、任意でアルコキシシラン化合物(a2)とを加水分解・脱水縮合反応をさせた際に、当該アルコキシシラン化合物に含まれる一部のアルコキシ基が加水分解反応を受けた後、脱水縮合反応を受けないことにより、前記アルコキシ基がシラノール基として残留する場合がある。すなわち、成分(A)は、シラノール基を含み得る。本明細書において、成分(A)が「シラノール基を有する」とは、上記のように、アルコキシ基が、加水分解反応は受けるが、脱水縮合反応は受けずに(すなわち、シロキサン結合を形成せずに)、シラノール基として残留していることを意味する。
【0021】
(アルコキシシラン化合物(a1)(グリシジルオキシ基を有するアルコキシシラン化合物))
アルコキシシラン化合物(a1)は、ケイ素原子上の置換基としてアルコキシ基、および、グリシジルオキシ基を有する、1種類、または2種類以上のシラン化合物である。当該グリシジルオキシ基の存在によって、成分(A)を含む硬化性樹脂組成物を硬化させて得られる硬化物の架橋密度が向上し、耐傷性が向上し得る。
【0022】
アルコキシシラン化合物(a1)の具体例としては、モノオルガノトリアルコキシシラン、ジオルガノジアルコキシシラン、トリオルガノモノアルコキシシランが挙げられる。アルコキシシラン化合物(a1)は、少なくとも1種類のモノオルガノトリアルコキシシランを有することが好ましい。前記アルコキシシラン成分は、モノオルガノトリアルコキシシランのみから構成されるものであってよいし、モノオルガノトリアルコキシシランとジオルガノジアルコキシシランのみから構成されるものであってもよいし、モノオルガノトリアルコキシシラン、ジオルガノジアルコキシシラン、および/または、トリオルガノモノアルコキシシランから構成されるものであってもよい。ここで、モノオルガノトリアルコキシシランとは、ケイ素原子上の置換基として、1個のグリシジルオキシ基と、3個のアルコキシ基を有するシラン化合物を指し、ジオルガノジアルコキシシランとは、ケイ素原子上の置換基として、少なくとも1つのグリシジルオキシ基と、2個のアルコキシ基を有するシラン化合物を指し、トリオルガノモノアルコキシシランとは、ケイ素原子上の置換基として、少なくとも1つのグリシジルオキシ基と、1個のアルコキシ基を有するシラン化合物を指す。
【0023】
アルコキシシラン化合物(a1)がトリオルガノモノアルコキシシランを含有する場合、その含有量は発明の効果を阻害しない限り特に限定されず、例えば、アルコキシシラン成分の全量100モル%に対して、10モル%以下が好ましく、5モル%以下がより好ましく、1モル%以下がさらに好ましい。
【0024】
アルコキシシラン化合物(a1)がケイ素原子上の置換基として有するアルコキシ基としては、例えば、炭素数1~3のアルコキシ基等が挙げられる。具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基であり、メトキシ基、エトキシ基が好ましく、メトキシ基がより好ましい。前記アルコキシ基は1種類のみであってもよいし、2種以上が混在していてもよい。
【0025】
アルコキシシラン化合物(a1)がケイ素原子上の置換基として有するグリシジルオキシ基としては、例えば、1-グリシジルオキシメチル基、2-グリシジルオキシエチル基、3-グリシジルオキシプロピル基、4-グリシジルオキシブチルメチル基、6-グリシジルオキシヘキシル基、8-グリシジルオキシオクチル基等が挙げられる。前記グリシジルオキシ基は1種類のみであってもよいし、2種以上が混在していてもよい。
【0026】
アルコキシシラン化合物(a1)は、ケイ素原子上の置換基として、少なくとも一つのアルコキシ基と、少なくとも1つのグリシジルオキシ基とを含んでいればよく、それら以外に、有機基(グリシジルオキシ基以外の有機基)を含んでいてもよい。
【0027】
このような有機基としては、例えば、炭素数1~8のアルキル基や、炭素数2~8のアルケニル基、炭素数6~12のアリール基等が挙げられる。前記アルキル基、アルケニル基、およびアリール基は、無置換の基であってもよいし、置換基を有するものであっても良い。前記アルキル基の炭素数は、好ましくは1~6であり、より好ましくは1~4であり、さらに好ましくは1~3であり、よりさらに好ましくは1~2である。前記アルケニル基の炭素数は、好ましくは2~6であり、より好ましくは2~4であり、さらに好ましくは2~3である。前記有機基は、1種類のみであってもよいし、2種以上が混在していてもよい。
【0028】
本発明の一実施形態において、アルコキシシラン化合物(a1)としては、例えば、グリシジルオキシ基を有するトリアルコキシシラン化合物、グリシジルオキシ基と有機基を有するジアルコキシシラン化合物、グリシジルオキシアルキル基を有するトリアルコキシシラン化合物、グリシジルオキシアルキル基と有機基を有するジアルコキシシラン化合物等が挙げられる。アルコキシシラン化合物(a1)としては、より具体的には、1-グリシジルオキシメチルトリメトキシシラン、1-グリシジルオキシメチルメチルジメトキシシラン、1-グリシジルオキシメチルトリエトキシシラン、1-グリシジルオキシメチルメチルジエトキシシラン、2-グリシジルオキシエチルトリメトキシシラン、2-グリシジルオキシエチルメチルジメトキシシラン、2-グリシジルオキシエチルトリエトキシシラン、2-グリシジルオキシエチルメチルジエトキシシラン、3-グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシジルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシジルオキシプロピルトリエトキシシラン、3-グリシジルオキシプロピルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。なかでも、3-グリシジルオキシプロピル基を有するトリアルコキシシラン化合物またはジアルコキシシラン化合物が好ましく、3-グリシジルオキシプロピル基を有するトリアルコキシシラン化合物が特に好ましい。
【0029】
(アルコキシシラン化合物(a2))
アルコキシシラン化合物(a2)は、ケイ素原子上の置換基としてアルコキシ基を有する、1種類、または2種類以上のシラン化合物である。アルコキシシラン化合物(a2)の具体例としては、モノオルガノトリアルコキシシラン、ジオルガノジアルコキシシラン、トリオルガノモノアルコキシシラン、テトラアルコキシシランが挙げられる。アルコキシシラン化合物(a2)は、少なくとも1種類のモノオルガノトリアルコキシシランを有することが好ましい。前記アルコキシシラン成分は、モノオルガノトリアルコキシシランのみから構成されるものであってよいし、モノオルガノトリアルコキシシランとジオルガノジアルコキシシランのみから構成されるものであってもよいし、モノオルガノトリアルコキシシラン、ジオルガノジアルコキシシラン、トリオルガノモノアルコキシシラン、および/または、テトラアルコキシシラン化合物から構成されるものであってもよい。ここで、モノオルガノトリアルコキシシランとは、ケイ素原子上の置換基として、1個の有機基と、3個のアルコキシ基を有するシラン化合物を指し、ジオルガノジアルコキシシランとは、ケイ素原子上の置換基として、2つの有機基と、2個のアルコキシ基を有するシラン化合物を指し、トリオルガノモノアルコキシシランとは、ケイ素原子上の置換基として、3つの有機基と、1個のアルコキシ基を有するシラン化合物を指す。
【0030】
アルコキシシラン化合物(a2)がトリオルガノモノアルコキシシラン、および/または、テトラアルコキシシランを含有する場合、その含有量は発明の効果を阻害しない限り特に限定されず、例えば、アルコキシシラン化合物(a2)の全量100モル%に対して、10モル%以下が好ましく、5モル%以下がより好ましく、1モル%以下がさらに好ましい。
【0031】
アルコキシシラン化合物(a2)がケイ素原子上の置換基として有するアルコキシ基としては、例えば、炭素数1~3のアルコキシ基等が挙げられる。具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基であり、メトキシ基、エトキシ基が好ましく、メトキシ基がより好ましい。前記アルコキシ基は1種類のみであってもよいし、2種以上が混在していてもよい。
【0032】
アルコキシシラン化合物(a2)がケイ素原子上の置換基として有する有機基としては、例えば、炭素数1~8のアルキル基や、炭素数2~8のアルケニル基、炭素数6~12のアリール基等が挙げられる。前記アルキル基、アルケニル基、およびアリール基は、無置換の基であってもよいし、置換基を有するものであっても良い。前記アルキル基の炭素数は、好ましくは1~6であり、より好ましくは1~4であり、さらに好ましくは1~3であり、よりさらに好ましくは1~2である。前記アルケニル基の炭素数は、好ましくは2~6であり、より好ましくは2~4であり、さらに好ましくは2~3である。前記有機基は、1種類のみであってもよいし、2種以上が混在していてもよい。
【0033】
アルコキシシラン化合物(a2)としては、少なくとも一つのアルコキシ基を有する限り、特に限定されない。アルコキシシラン化合物(a2)がケイ素原子上の置換基として有する有機基が、無置換のアルキル基である場合の、アルコキシシラン化合物としては、例えば、メチルトリメトキシシラン、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、エチルトリメトキシシラン、エチルメチルジメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルメチルジエトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、プロピルメチルジメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、プロピルメチルジエトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ブチルメチルジメトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、ブチルメチルジエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルメチルジメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、ヘキシルメチルジエトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、オクチルメチルジメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、オクチルメチルジエトキシシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、シクロヘキシルトリエトキシシラン等が挙げられる。
【0034】
上述のように、アルコキシシラン化合物(a2)がケイ素原子上の置換基として有する有機基は、置換基を有する有機基であってもよい。当該置換基としては特に限定されないが、入手容易性から、チオール基、イソシアネート基、(メタ)アクリロイル基が好ましい。
【0035】
前記有機基がチオール基を有するアルキル基である場合の、アルコキシシラン化合物(a2)としては、例えば、1-メルカプトメチルトリメトキシシラン、1-メルカプトメチルメチルジメトキシシラン、1-メルカプトメチルトリエトキシシラン、1-メルカプトメチルメチルジエトキシシラン、2-メルカプトエチルトリメトキシシラン、2-メルカプトエチルメチルジメトキシシラン、2-メルカプトエチルトリエトキシシラン、2-メルカプトエチルメチルジエトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3-メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。
【0036】
前記有機基がイソシアネート基を有するアルキル基である場合の、アルコキシシラン化合物(a2)としては、例えば、1-イソシアネートメチルトリメトキシシラン、1-イソシアネートメチルメチルジメトキシシラン、1-イソシアネートメチルトリエトキシシラン、1-イソシアネートメチルメチルジエトキシシラン、2-イソシアネートエチルトリメトキシシラン、2-イソシアネートエチルメチルジメトキシシラン、2-イソシアネートエチルトリエトキシシラン、2-イソシアネートエチルメチルジエトキシシラン、3-イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、3-イソシアネートプロピルメチルジメトキシシラン、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、3-イソシアネートプロピルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。
【0037】
前記有機基が(メタ)アクリロイル基を有するアルキル基である場合の、アルコキシシラン化合物(a2)としては、例えば、1-(メタ)アクリロイルオキシメチルトリメトキシシラン、1-(メタ)アクリロイルオキシメチルメチルジメトキシシラン、1-(メタ)アクリロイルオキシメチルトリエトキシシラン、1-(メタ)アクリロイルオキシメチルメチルジエトキシシラン、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメトキシシラン、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルメチルジメトキシシラン、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルトリエトキシシラン、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルメチルジエトキシシラン、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。
【0038】
前記有機基がアルケニル基である場合の、アルコキシシラン化合物(a2)としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルメチルジメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、アリルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。
【0039】
前記有機基がアリール基である場合の、アルコキシシラン化合物(a2)としては、フェニルトリメトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、p-スチリルトリメトキシシラン、p-スチリルトリエトキシシラン、等が挙げられる。
【0040】
本発明の一実施形態において、アルコキシシラン化合物(a2)は、ケイ素原子上の置換基として、さらにエポキシ基を含んでいてもよい。アルコキシシラン化合物(a2)が含むエポキシ基は特に限定されないが、エポキシシクロへキシル基であることが好ましい。すなわち、アルコキシシラン化合物(a2)は、エポキシシクロへキシル基を有するアルコキシシラン化合物であることが好ましい。
【0041】
前記エポキシシクロへキシル基を有するアルコキシシラン化合物としては、例えば、エポキシシクロへキシルアルキル基を有するトリアルコキシシラン、エポキシシクロへキシルアルキル基と前記有機基を有するジアルコキシシラン等が挙げられる。より具体的には、1-(3,4-エポキシシクロヘキシル)メチルトリメトキシシラン、1-(3,4-エポキシシクロヘキシル)メチルメチルジメトキシシラン、1-(3,4-エポキシシクロヘキシル)メチルトリエトキシシラン、1-(3,4-エポキシシクロヘキシル)メチルメチルジエトキシシラン、2-(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、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルメチルジメトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。なかでも、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチル基を有するトリアルコキシシラン化合物またはジアルコキシシラン化合物が好ましく、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチル基を有するトリアルコキシシラン化合物が特に好ましい。
【0042】
アルコキシシラン化合物(a2)は、エポキシシクロへキシル基以外のエポキシ基を、ケイ素原子上の置換基として含んでいてもよい。そのようなアルコキシシラン化合物(a2)としては、例えば、エポキシトリメトキシシラン、エポキシメチルジメトキシシラン、エポキシトリエトキシシラン、エポキシメチルジエトキシシラン、1-エポキシメチルトリメトキシシラン、1-エポキシメチルメチルジメトキシシラン、1-エポキシメチルトリエトキシシラン、1-エポキシメチルメチルジエトキシシラン、2-エポキシエチルトリメトキシシラン、2-エポキシエチルメチルジメトキシシラン、2-エポキシエチルトリエトキシシラン、2-エポキシエチルメチルジエトキシシラン、3-エポキシプロピルトリメトキシシラン、3-エポキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-エポキシプロピルトリエトキシシラン、3-エポキシプロピルメチルジエトキシシラン、4-エポキシブチルトリメトキシシラン、4-エポキシブチルメチルジメトキシシラン、4-エポキシブチルトリエトキシシラン、4-エポキシブチルメチルジエトキシシラン、6-エポキシヘキシルトリメトキシシラン、6-エポキシヘキシルメチルジメトキシシラン、6-エポキシヘキシルトリエトキシシラン、6-エポキシヘキシルメチルジエトキシシラン、8-エポキシオクチルトリメトキシシラン、8-エポキシオクチルメチルジメトキシシラン、8-エポキシオクチルトリエトキシシラン、8-エポキシオクチルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。
【0043】
本発明の一実施形態において、成分(A)は、アルコキシシラン化合物(a1)に加え、アルコキシシラン化合物(a2)を含むことが好ましく、エポキシシクロへキシル基を有するアルコキシシラン化合物を含むことが特に好ましい。上記構成によれば、成分(A)にグリシジルオキシ基とエポキシシクロへキシル基の双方を導入することができる。成分(A)が、グリシジルオキシ基と、エポキシシクロへキシル基と、を含む場合、得られる硬化物が優れた耐傷性を有することに加えて、硬化物の密着性と、硬化物の耐水性と、をさらに向上させることができる。
【0044】
成分(A)が、エポキシシクロへキシル基を有するアルコキシシラン化合物を含む場合、成分(A)におけるエポキシシクロへキシル基の比率は、成分(A)の含むグリシジルオキシ基1モルに対して、エポキシシクロへキシル基の量が0.1モル~1.0モルであることが好ましく、0.1モル~0.6モルがより好しい。このような割合となるよう前記エポキシシクロへキシル基を有するアルコキシシラン化合物を使用することで、得られる硬化物の優れた耐傷性を保持しながら、硬化物の密着性と、硬化物の耐水性をよりさらに向上させることができる。
【0045】
本発明の一実施形態において、成分(A)は、3-(グリシジルオキシ)プロピル基と、2-(エポキシシクロヘキシル)エチル基とを含むことが好ましい。成分(A)が、3-(グリシジルオキシ)プロピル基と、2-(エポキシシクロヘキシル)エチル基とを含む場合、前記2-(エポキシシクロヘキシル)エチル基が、前記3-(グリシジルオキシ)プロピル基100モルに対して、10~100モルであることが好ましく、11~95モルであることがより好ましく、12~90モルであることがさらに好ましく、13~85モルであることが特に好ましい。前記2-(エポキシシクロヘキシル)エチル基が、前記3-(グリシジルオキシ)プロピル基100モルに対して、10モル以上であると、耐薬品性に優れる。また、100モル以下であると、2-(エポキシシクロエキシル)エチル基と3-(グリシジルオキシ)プロピル基との共重合性が増し、耐傷性に優れる。
【0046】
本発明の一実施形態において、成分(A)は、前記アルコキシシラン化合物(a1)、および前記アルコキシシラン化合物(a2)の合計量100モル%に対して、モノオルガノトリアルコキシシラン70~100モル%、およびジオルガノジアルコキシシラン0~30モル%を含有することが好ましい。前記モノオルガノトリアルコキシシランの割合は80モル%以上が好ましく、90モル%以上がより好ましく、95モル%以上がさらに好ましく、99モル%以上が特に好ましく、100モル%であってもよい。
【0047】
成分(A)において、前記アルコキシシラン化合物(a1)、および前記アルコキシシラン化合物(a2)の合計量100モル%に対する、アルコキシシラン化合物(a1)の含有量は、50~100モル%であることが好ましく、60~100%がより好ましく、70~100モル%がさらに好ましく、100モル%であってもよい。成分(A)が、アルコキシシラン化合物(a1)を50モル%以上含む場合、架橋点となるエポキシ基の密度が高くなり、得られる硬化物の架橋密度が向上し、耐傷性を向上させることができる。
【0048】
また、本発明の一実施形態において、前記アルコキシシラン化合物(a2)がエポキシ基を有するアルコキシシラン化合物を含む場合がある(以下、「態様A」と称する。)。態様Aにおいて、前記アルコキシシラン化合物(a1)、および前記アルコキシシラン化合物(a2)の合計量100モル%に対する、エポキシ基を有するアルコキシシラン化合物の含有量(すなわち、アルコキシシラン化合物(a1)と、アルコキシシラン化合物(a2)のうち、エポキシ基を有するアルコキシシラン化合物と、の合計量)は、50~100モル%であることが好ましく、60~100%がより好ましく、70~100モル%がさらに好ましく、100モル%であってもよい。態様Aにおける、エポキシ基を有するアルコキシシラン化合物の含有量が50モル%以上である場合、架橋点となるエポキシ基の密度が高くなり、得られる硬化物の架橋密度が向上し、耐傷性を向上させることができる。
【0049】
態様Aにおいて、前記アルコキシシラン化合物(a1)、および前記アルコキシシラン化合物(a2)の合計量100モル%に対する、アルコキシシラン化合物(a1)の含有量は、特に限定されないが、例えば、5~99モル%であり、10~90モル%であることが好ましく、30~85%がより好ましく、50~80モル%がさらに好ましい。
【0050】
本発明の一実施形態において、成分(A)は、成分(A)の全構成単位100モル%中の、モノオルガノトリアルコキシシランに由来し、シロキサン結合を1個形成している構成単位(以下、T1と称する)の量、成分(A)の全構成単位100モル%中の、モノオルガノトリアルコキシシランに由来し、シロキサン結合を2個形成している構成単位(以下、T2と称する)の量、および、成分(A)の全構成単位100モル%中の、モノオルガノトリアルコキシシランに由来し、シロキサン結合を3個形成している構成単位(以下、T3と称する)の量が、それぞれ3~80モル%であり、かつ、前記T1、前記T2、および、前記T3の合計量が、90~100モル%であることが好ましい。上記構成によれば、成分(A)と、(メタ)アクリル樹脂(B)との相溶性および反応性が良好となる。
【0051】
本発明の一実施形態において、成分(A)における前記T1の量は、5~60モル%であることがより好ましく、7~57モル%であることがさらに好ましく、10~55モル%であることが特に好ましい。成分(A)における前記T2の量は、10~50モル%であることがより好ましく、12~47モル%であることがさらに好ましく、15~45モル%が特に好ましい。また、成分(A)における前記T3の量は、40~80モル%であることがより好ましく、45~75モル%であることがさらに好ましく、50~70モル%であることが特に好ましい。さらに、前記T1、前記T2、および、前記T3の合計量は、90~100モル%であることがより好ましく、95~100モル%であることがさらに好ましい。
【0052】
ここで、前記T1の量、前記T2の量、および、前記T3の量は、29Si-NMRによって測定された、Q1、Q2、Q3、Q4、T1、T2、T3、D1、D2、およびM1それぞれに由来するピークのピーク面積の合計ピーク面積に対するT1、T2、および、T3に由来するピーク面積の割合(%)として算出することができる。
【0053】
ここで、Q1、Q2、Q3、またはQ4とは、それぞれ、テトラアルコキシシランに由来し、シロキサン結合を1個、2個、3個、または4個形成している構成単位であり、T1、T2、またはT3とは、それぞれ、モノオルガノトリアルコキシシランに由来し、シロキサン結合を1個、2個、または3個形成している構成単位の量であり、D1、またはD2とは、ジオルガノジアルコキシシランに由来し、シロキサン結合を1個、または2個形成している構成単位であり、M1は、トリオルガノモノアルコキシシランに由来し、シロキサン結合を1個形成している構成単位である。
【0054】
したがって、前記T1の量は、「T1/(Q1+Q2+Q3+Q4+T1+T2+T3+D1+D2+M1)」と、表現することもできる。前記T2の量は、「T2/(Q1+Q2+Q3+Q4+T1+T2+T3+D1+D2+M1)」と、表現することもできる。前記T3の量は、「T3/(Q1+Q2+Q3+Q4+T1+T2+T3+D1+D2+M1)」と、表現することもできる。また、前記T1、前記T2、および、前記T3の合計量は、「T1+T2+T3/(Q1+Q2+Q3+Q4+T1+T2+T3+D1+D2+M1)」と、表現することもできる。
【0055】
成分(A)において、T3の量が高い値(例えば、50モル%以上)であることは、多くのアルコキシ基がシロキサン結合に変換されており、シルセスキオキサン構造を有する部位T3が成分(A)中に多く含まれることを意味する。シルセスキオキサン構造はち密な架橋構造と柔軟性を併せ有する構造であり、硬化物の耐傷性、および耐水性の発現に寄与する構造である。逆に、T3の割合が0%であると、シルセスキオキサン構造が存在せず、成分(A)による所望の物性を発現しにくくなる。
【0056】
本発明の一実施形態において、成分(A)が「シラノール基を有する」ことは、成分(A)の縮合率によっても、評価することができる。成分(A)が「シラノール基を有する」とは、成分(A)の縮合率が100%未満であることを意味する。ここで、縮合率とは、下記式によって算出される値である:
縮合率(%)={(1×T1の量)+(2×T2の量)+(3×T3の量)}/3
成分(A)の縮合率は、90%以下が好ましく、85%以下がより好ましい。成分(A)の縮合率が90%以下であれば成分(A)と、(メタ)アクリル樹脂(B)との相溶性および反応性が良好となる。また、成分(A)の縮合率の下限は特に限定されないが、例えば70%%以上でありえる。成分(A)の縮合率が70%以上であれば、硬化物(硬化塗膜)を得る際の収縮応力が過剰に大きくなることがなく、厚膜(例えば、塗膜の厚みが20μm以上)の硬化塗膜を作成する場合であっても、塗膜におけるクラックの発生を抑制することができる。
【0057】
成分(A)におけるT1、T2、およびT3の量は、成分(A)を形成するための加水分解・脱水縮合反応時に使用する水の使用量や触媒の種類・量、反応温度、加水分解反応で発生したアルコールの除去量などを調節することで制御することができる。
【0058】
本硬化性樹脂組成物は、成分(A)~(D)の合計量100重量部に対して、成分(A)を5~84重量部含有し、5.5~70重量部含有することが好ましく、6~65重量部含有することがより好ましく、6.5~60重量部含有することがさらに好ましく、7~55重量部含有することがよりさらに好ましく、7.2~50重量部含有することが特に好ましく、7.5~50重量部含有することがより特に好ましい。本硬化性樹脂組成物における成分(A)の含有量が、5重量部以上である場合、(メタ)アクリル樹脂(B)およびポリイソシアネート化合物(C)と十分に反応し緻密な架橋構造を形成することができる。また、84重量部以下である場合、密着性および耐久性に優れる硬化物を得ることができる。また、本硬化性樹脂組成物における成分(A)の含有量が8重量部以上である場合、耐薬品性に特に優れる硬化物を得ることができるため、成分(A)の含有量が8重量部以上であることが特に好ましい。また、50重量部以下である場合、耐傷性を維持しつつ延性を発現させるという観点で特に好ましい。
【0059】
成分(A)の重量平均分子量(Mw)は、特に限定されないが、得られる硬化物の密着性、耐傷性、耐水性の他、硬化物の外観、貯蔵安定性等の観点から、2,000~10,000であることが好ましく、2,000~9,000であることがより好ましく、2,500~8,000であることがさらに好ましい。なお、成分(A)の重量平均分子量(Mw)は、GPCを用いて、ポリスチレン換算で算出した値である。
【0060】
成分(A)のエポキシ当量は、150~400であることが好ましく、160~300であることが好ましく、170~250であることがさらに好ましい。成分(A)のエポキシ当量が400以下であれば、成分(A)由来の架橋構造が十分に得られ、高い耐傷性、耐薬品性を有する硬化物を得ることができる。また、150以上であれば、硬化物中に未反応で残存するエポキシ基の量が少なくなる。
【0061】
本明細書において、成分(A)のエポキシ当量とは、成分(A)の含むエポキシ基1個当たりの分子量を意図し、具体的には、下記式に基づいて算出する値である:
エポキシ当量=成分(A)の重量平均分子量(Mw)/成分(A)1分子当たりのエポキシ基の数(平均数)。なお、硬化性樹脂組成物の組成が不明等の理由により、上記式に基づいて、成分(A)のエポキシ当量が算出できない場合は、成分(A)のエポキシ当量は、JIS K7236に準じて測定することができる。
【0062】
(成分(A)の製造方法)
成分(A)は、前記アルコキシシラン化合物(a1)と、任意で前記アルコキシシラン化合物(a2)と、を水の存在下で、加水分解・脱水縮合反応させることで製造することができる。
【0063】
本発明の一実施形態において、前記アルコキシシラン化合物(a1)と、任意で前記アルコキシシラン化合物(a2)と、加水分解・脱水縮合反応させる際に、任意で脱水縮合触媒を添加してもよい。そのような脱水縮合触媒としては、前記アルコキシシラン化合物(a1)と、水と、任意で前記アルコキシシラン化合物(a2)とを含む混合物の脱水縮合反応を促進することが可能な物質であれば、特に限定されず、例えば、例えば、酸性触媒、塩基性触媒、中性塩触媒等が挙げられる。これらの中でも、グリシジルオキシ基の失活を抑制でき、かつ、密着性、および、耐傷性に優れる硬化物を得ることができることから、中性塩触媒が好ましい。
【0064】
本明細書において、中性塩触媒とは、強酸と、強塩基とから生成する塩(中性塩)を意図する。具体的には、第一族元素イオン、第二族元素イオン、テトラアルキルアンモニウムイオン、およびグアニジウムイオンよりなる群から選ばれるいずれかのカチオンと、フッ化物イオンを除く第十七族元素イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、および過塩素酸イオンよりなる群から選ばれるいずれかのアニオンとの組合せからなる塩である。中性塩触媒として使用される中性塩としては、例えば、塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化ルビジウム、塩化セシウム、塩化フランシウム、塩化ベリリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、塩化ストロンチウム、塩化バリウム、塩化ラジウム、塩化テトラメチルアンモニウム、塩化テトラエチルアンモニウム、塩化テトラプロピルアンモニウム、塩化テトラブチルアンモニウム、塩化テトラペンチルアンモニウム、塩化テトラヘキシルアンモニウム、塩化グアニジウム;臭化リチウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム、臭化ルビジウム、臭化セシウム、臭化フランシウム、臭化ベリリウム、臭化マグネシウム、臭化カルシウム、臭化ストロンチウム、臭化バリウム、臭化ラジウム、臭化テトラメチルアンモニウム、臭化テトラエチルアンモニウム、臭化テトラプロピルアンモニウム、臭化テトラブチルアンモニウム、臭化テトラペンチルアンモニウム、臭化テトラヘキシルアンモニウム、臭化グアニジウム;ヨウ化リチウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、ヨウ化ルビジウム、ヨウ化セシウム、ヨウ化フランシウム、ヨウ化ベリリウム、ヨウ化マグネシウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化ストロンチウム、ヨウ化バリウム、ヨウ化ラジウム、ヨウ化テトラメチルアンモニウム、ヨウ化テトラエチルアンモニウム、ヨウ化テトラプロピルアンモニウム、ヨウ化テトラブチルアンモニウム、ヨウ化テトラペンチルアンモニウム、ヨウ化テトラヘキシルアンモニウム、ヨウ化グアニジウム等が挙げられる。これら中性塩は、1種類のみを単独で使用してもよく、2種類以上を組合せて使用することもできる。
【0065】
加水分解・脱水縮合反応に際して添加する中性塩触媒の量は、加水分解・脱水縮合反応の所望の進行度に応じて適宜決定することができるが、アルコキシシラン化合物(a1)と、アルコキシシラン化合物(a2)と、の合計量に対して、1ppm~100,000ppmであることが好ましく、10ppm~10,000ppmがより好ましく、20ppm~5,000ppmがさらに好ましく、50ppm~1,000ppmがよりさらに好ましい。
【0066】
成分(A)を製造する際に脱水縮合触媒として中性塩触媒を使用する場合、得られる成分(A)は中性塩触媒である中性塩を含有し得る。その結果、本硬化性樹脂組成物も、中性塩を含有し得る。本硬化性樹脂組成物に含まれる中性塩の量は、成分(A)100重量部に対して、0.001~1重量部以下であることが好ましく、0.005~0.1重量部であることがより好ましく、0.01~0.05重量部であることがさらに好ましい。
【0067】
成分(A)の製造方法において、前記アルコキシシラン化合物(a1)と、任意で前記アルコキシシラン化合物(a2)と、加水分解・脱水縮合反応させる際の水の使用量は、前記アルコキシシラン化合物(a1)、および、前記アルコキシシラン化合物(a2)に含まれる、ケイ素原子に直結したアルコキシ基の合計量100モル%に対して、20~100モル%であることが好ましく、20~90モル%がより好ましく、25~80モル%がさらに好ましく、30~80モル%がよりさらに好ましく、30~60モル%が特に好ましい。水の使用量が20モル%以上であると、加水分解・脱水縮合反応が十分に進行し、100モル%以下であると、硬化物の基材に対する密着性や耐水性がさらに向上し得る。
【0068】
本発明の一実施形態において、前記アルコキシシラン化合物(a1)と、任意で前記アルコキシシラン化合物(a2)と、を加水分解・脱水縮合反応させる際に、水に加えて、水以外の有機溶剤を使用してもよい。このような有機溶剤としては、水と併用するため、水への溶解度の高い有機溶剤が好ましい。また、アルコキシシラン成分の溶解性を確保するため、炭素数が4以上の有機溶剤が好ましい。以上の観点から、好ましい有機溶剤としては、例えば、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリ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イソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリ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イソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸メチル、酢酸エチル、メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0069】
前記アルコキシシラン化合物(a1)と、任意で前記アルコキシシラン化合物(a2)と、を加水分解・脱水縮合反応を実施する際の反応温度は当業者が適宜設定できるが、例えば反応液を50℃~110℃に加熱することが好ましい。加水分解・脱水縮合反応を50℃~110℃以下の温度で行うと、成分(A)を製造することが容易になる。また、加水分解・脱水縮合反応を実施する際の反応時間は、当業者が適宜設定できるが、例えば10分間~12時間程度であってよい。
【0070】
成分(A)の製造方法において、前記加水分解・脱水縮合反応の後、加水分解反応で発生したアルコールを反応液から除去する工程(アルコール除去工程)を実施することが好ましい。アルコールを除去することによって、アルコールを副生するアルコキシシリル基の加水分解反応をさらに進行させることができる。アルコール除去工程は、例えば、加水分解・脱水縮合反応後の反応液を減圧蒸留に付してアルコールを留去することで実施できる。減圧蒸留の条件は当業者が適宜設定することが可能であるが、この時の温度は、成分(A)を製造することが容易になることから、50℃~110℃であることが好ましい。アルコール除去工程では、加水分解反応により発生したアルコールのうち、80モル%以上のアルコールを除去することが好ましく、90モル%以上のアルコールを除去することがより好ましい。
【0071】
前記加水分解・脱水縮合反応の後(好ましくは、前記アルコールを除去工程の後)の、反応系を冷却(例えば、30℃以下に冷却)して、成分(A)を得ることができる。
【0072】
((メタ)アクリル樹脂(B))
本硬化性樹脂組成物は、(メタ)アクリル樹脂(B)を含む。
【0073】
本明細書において、成分(B)とは、(メタ)アクリル系単量体と、反応性ケイ素基を有する単量体と、を共重合(例えば、ラジカル重合)してなる共重合体を意図する。成分(B)は、ラジカル重合することにより得られるものであることが好ましい。成分(B)は、(メタ)アクリル系単量体と、反応性ケイ素基を有する単量体と、を含む共重合体であるともいえる。成分(B)としては、1種類の(メタ)アクリル樹脂を単独で使用してもよく、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。
【0074】
本明細書において、成分(B)の含む(メタ)アクリル系単量体としては、成分(メタ)アクリル基を有する限り特に限定されないが、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(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)アクリレート等の炭素数1~20のアルキル(メタ)アクリレート;シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート等の炭素数4~20のシクロアルキル(メタ)アクリレート;アリル(メタ)アクリレート;ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート;ベンジル(メタ)アクリレート等の炭素数3~20のアラルキル(メタ)アクリレート等が挙げられる。成分(B)は、これら(メタ)アクリル系単量体の1種類のみを含んでもよく、2種類以上を含んでもよい。(メタ)アクリル系単量体は、(メタ)アクリル基を有する単量体であるともいえる。
【0075】
成分(B)に含まれる反応性ケイ素基を有する単量体としては特に限定されず、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリ(n-プロポキシ)シラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリブトキシシラン、ビニルトリス(β-メトキシエトキシ)シラン、アリルトリエトキシシラン、トリメトキシシリルプロピルアリルアミン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルトリイソプロポキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルトリス(β-メトキシエトキシ)シラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルジメチルメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルジメチルエトキシシラン等が挙げられる。
【0076】
また、成分(B)は、上述した(メタ)アクリル系単量体および反応性ケイ素基を有する単量体以外の単量体(その他の単量体)を含んでもよい。その他の単量体としては、特に限定されないが、エチレン、プロピレン等のオレフィン系単量体、スチレン系単量体、マレイン酸、フマル酸等の酸系単量体、無水マレイン酸等の酸無水物等が挙げられる。これらその他の単量体は1種類のみを単独で使用してもよく、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。
【0077】
また、成分(B)は、その他の単量体として、水酸基を有する単量体を含んでいてもよい。すなわち、成分(B)は、水酸基を有する(メタ)アクリル樹脂であってもよい。成分(B)が水酸基を有する単量体を含むことにより、成分(A)との相溶性を向上することができる。また、成分(B)は、分子中に水酸基を2個以上有することが好ましい。
【0078】
成分(B)に含まれる水酸基を有する単量体としては特に限定されないが、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチルビニルエーテル、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、4-ヒドロキシスチレンビニルトルエンなど水酸基含有ビニル系単量体;PlaccelFA-1、PlaccelFA-4、PlaccelFM-1、PlaccelFM-4(以上ダイセル化学(株)製)などの重合可能な炭素-炭素二重結合を末端に有する変性ラクトンまたはポリエステル;ブレンマーPPシリーズ、ブレンマーPEシリーズ、ブレンマーPEPシリーズ(以上日油(株)製)、A-30、MA-50、MA-100、MA-150、RA-1120、RA-2614、RMA-564、RMA-568、RMA-1114、MPG130-MA(以上、日本乳化剤(株)製)などの重合可能な炭素-炭素二重結合を末端に有するポリオキシアルキレン等が挙げられる。成分(B)は、これら水酸基を有する単量体の1種類のみを含んでもよく、2種類以上を含んでもよい。
【0079】
本硬化性樹脂組成物が成分(B)を含むことにより、成分(A)と、成分(B)と、がSi-O-Siで表される構造を形成し架橋する。かかる構造を形成することによって、有機材料との密着性、耐傷性および耐薬品性に優れる硬化物を得ることができる。
【0080】
成分(B)の分子中に含まれる水酸基の数は、2個以上であれば特に限定されないが、例えば、3個以上であり、5個以上であることが好ましく、7個以上であることがより好ましい。成分(B)の分子中に含まれる水酸基の数が3個以上であれば、緻密な架橋構造が得られ、耐傷性に優れる硬化物を得ることができる。また、成分(B)の分子中に含まれる水酸基の数の上限は特に限定されないが、例えば、50個以下であり、好ましくは40個以下である。成分(B)の分子中に含まれる水酸基の数が50個以下であれば、硬化物(塗膜)に硬化反応後に残存する水酸基の数が少なくなり、耐水性に優れる硬化物(塗膜)が得られる。
【0081】
成分(B)の水酸価は、0~300mgKOH/gであることが好ましく、20~280mgKOH/gであることがより好ましく、50~250mgKOH/gであることがさらに好ましく、80~230mgKOH/gであることが特に好ましく、100~200mgKOH/gであることがとりわけ好ましい。成分(B)の水酸価が20~300mgKOH/gであれば、架橋密度が高く、かつ耐傷性および耐薬品性に優れる硬化性樹脂組成物を得ることができる。なお、本明細書において、水酸価とは、JIS K 1557-1の規格に基づいて測定した値である。
【0082】
成分(B)の数平均分子量(Mn)は、1,000~6,000であることが好ましく、1,500~5,000であることがより好ましく、2,000~4,500であることがさらに好ましく、2,500~4,200が特に好ましい。成分(B)の数平均分子量(Mn)が1,000~6,000であれば、架橋密度が高く、かつ耐傷性および耐薬品性に優れる硬化物を得ることができる。
【0083】
成分(B)の重量平均分子量(Mw)は、特に限定されないが、外観の観点から、20,000~150,000であることが好ましく、25,000~140,000であることがより好ましく、30,000~130,000であることがさらに好ましく、35,000~125,000が特に好ましい。なお、成分(B)の重量平均分子量(Mw)は、GPCを用いて、ポリスチレン換算で算出した値である。
【0084】
本硬化性樹脂組成物は、成分(A)~(D)の合計量100重量部に対して、成分(B)を10~50重量部が好ましく、10~45重量部がより好ましく、10~40重量部がさらに好ましく、10~30重量部がさらにより好ましく、10~20重量部が特に好ましい。本硬化性樹脂組成物における成分(B)の含有量が、10重量部以上である場合、成分(A)やポリイソシアネート化合物(C)と十分に反応し緻密な架橋構造を形成することができる。また、50重量部以下である場合、成分(A)単独の硬化反応を阻害しないという利点を有する。
【0085】
本発明の一実施形態において、成分(B)は、成分(B)を構成する(メタ)アクリルモノマー100重量部に対して、アルコキシシリル基を有するメタクリルモノマーを、0.5~3重量部含むことが好ましく、0.6~3重量部含むことがより好ましく、0.7~3重量部含むことがさらに好ましく、0.8~3重量部含むことが特に好ましい。前記アルコキシシリル基を有するメタクリルモノマーが、成分(B)を構成する(メタ)アクリルモノマー100重量部に対して、0.5~3重量部であると、耐薬品性および伸びに優れる。
【0086】
(成分(B)の製造方法)
上述した(メタ)アクリル系単量体と、水酸基を有する単量体と、任意でその他の単量体とを、公知の方法によって重合することにより(例えば、重合開始剤の存在下で加熱することにより)、成分(B)を製造することができる。
【0087】
前記重合開始剤としては、特に限定されないが、加熱することによってラジカルを発生させることができる開始剤(ラジカル重合性開始剤)であることが好ましい。そのような重合開始剤としては、例えば、2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)、tert-ブチルパーオキシピバレート、tert-ブチルパーオキシベンゾエート、tert-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、ジ-tert-ブチルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシカーボネート等の有機過酸化物類等が挙げられる。これら重合開始剤は、1種類のみを単独で使用してもよく、2種類以上を混合して使用してもよい。
【0088】
成分(B)を製造する際の、上記重合開始剤の使用量は、特に限定されないが、例えば、上述したアクリル基を有する単量体、水酸基を有する単量体、および、その他の単量体の合計量100重量部に対して、0.1~5.0重量部であることが好ましく、0.3~4.0重量部であることがより好ましく、0.5~2.0重量部であることがさらに好ましい。重合開始剤の使用量が0.1重量部以上であると、重合反応が適切に進行する。また、重合開始剤の使用量が5.0重量以下であると、適切な分子量の共重合体を得ることができる。
【0089】
成分(B)は、(メタ)アクリル系単量体と、水酸基を有する単量体と、任意でその他の単量体と、を溶剤の存在下で重合して製造してもよい。このような溶剤としては、特に限定されないが、例えば、トルエン、キシレン、ヘプタン、ヘキサン、石油系溶媒等の炭化水素系溶剤;トリクロロエチレン等のハロゲン系溶剤;酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル(IBAC)等のエステル系溶剤;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤;ジブチルエーテル、ジペンチニルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート等のエーテル系溶剤;ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン等のシリコーン系溶剤;等が挙げられる。
【0090】
本発明の一実施形態において、成分(B)を製造する際に、上記重合開始剤に加えて、連鎖移動剤を使用してもよい。連鎖移動剤を使用することにより、成分(B)の分子量(数平均分子量)を、好適な範囲に制御することができる。連鎖移動剤としては特に限定されないが、例えば、n-ドデシルメルカプタン、t-ドデシルメルカプタン、チオグリコール酸-2-エチルヘキシル、n-オクチルメルカプタン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3-メルカプトプロピルメイルジメトキシシラン、メルカプトエタノール、α-メチルスチレンダイマー等が挙げられる。これら連鎖移動剤は、1種類のみを単独で使用してもよく、2種類以上を混合して使用してもよい。
【0091】
成分(B)を製造する際の、上記連鎖移動剤の使用量は、特に限定されないが、例えば、上述したアクリル基を有する単量体、水酸基を有する単量体、および、その他の単量体の合計量100重量部に対して、0.5~10重量部であることが好ましく、0.5~8重量部であることがより好ましく、0.5~6重量部であることがさらに好ましい。連鎖移動剤の使用量が0.5重量部以上であると、成分(B)のポリマー末端に上記重合開始剤(ラジカル発生剤)由来の官能基(ニトリル基、カルボキシル基、エステル基等)が導入されず、それらの官能基による成分(A)の硬化阻害を抑制できる。また、連鎖移動剤の使用量が10重量以下であると、ポリマー末端に効率的に導入されるため、未反応物(可塑剤)として硬化性樹脂組成物中に残存する虞がない。
【0092】
(ポリイソシアネート化合物(C))
本硬化性樹脂組成物は、ポリイソシアネート化合物(C)を含む。
【0093】
本明細書において、ポリイソシアネート化合物とは、1分子中に2個以上のイソシアネート基を有する化合物を意図する。すなわち、成分(C)は、1分子中に2個以上のイソシアネート基を有する。
【0094】
成分(C)の有するイソシアネート基の数は、1分子中に2個以上であれば特に限定されないが、1分子中に2.1個以上であることが好ましく、2.3個以上であることがより好ましく、2.5個以上であることがさらに好ましい。成分(C)の有するイソシアネート基の数の上限は、特に限定されないが、例えば、20個以下であること好ましく、10個以下であることがより好ましい。
【0095】
成分(C)の数平均分子量(Mn)は、特に限定されないが、相溶性および反応性が良好となることから、150~1000であることが好ましく、200~800であることがより好ましく、300~700であることがさらに好ましい。なお、成分(A)の数平均分子量(Mn)は、GPCを用いて、ポリスチレン換算で算出した値である。
【0096】
成分(C)としては、従来公知のポリイソシアネート化合物を使用することができる。そのようなポリイソシアネート化合物としては、例えば、脂肪族ポリイソシアネート化合物、脂環族ポリイソシアネート化合物、芳香脂肪族ポリイソシアネート化合物、芳香族ポリイソシアネート化合物等が挙げられる。
【0097】
脂肪族ポリイソシアネート化合物としては、例えば、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、1,2-プロピレンジイソシアネート、1,2-ブチレンジイソシアネート、2,3-ブチレンジイソシアネート、1,3-ブチレンジイソシアネート、2,4,4-または2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,6-ジイソシアネートメチルカプロエート等のジイソシアネート化合物;リジンエステルトリイソシアネート、1,4,8-トリイソシアネートオクタン、1,6,11-トリイソシアネートウンデカン、1,8-ジイソシアネート-4-イソシアネートメチルオクタン、1,3,6-トリイソシアネートヘキサン、2,5,7-トリメチル-1,8-ジイソシアネート-5-イソシアネートメチルオクタン等の3つ以上のイソシアネート基を有する化合物;等が挙げられる。
【0098】
脂環族ポリイソシアネート化合物としては、例えば、1,3-シクロペンテンジイソシアネート、1,4-シクロヘキサンジイソシアネート、1,3-シクロヘキサンジイソシアネート、3-イソシアネートメチル-3,5,5-トリメチルシクロヘキシルイソシアネート、4,4′-メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、メチル-2,4-シクロヘキサンジイソシアネート、メチル-2,6-シクロヘキサンジイソシアネート、1,3-ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、1,4-ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、イソホロンジイソシアネート等のジイソシアネート化合物;1,3,5-トリイソシアネートシクロヘキサン、1,3,5-トリメチルイソシアネートシクロヘキサン、3-イソシアネートメチル-3,3,5-トリメチルシクロヘキシルイソシアネート、2-(3-イソシアネートプロピル)-2,5-ジ(イソシアネートメチル)-ビシクロ[2,2,1]ヘプタン、2-(3-イソシアネートプロピル)-2,6-ジ(イソシアネートメチル)-ビシクロ[2,2,1]ヘプタン、3-(3-イソシアネートプロピル)-2,5-ジ(イソシアネートメチル)-ビシクロ[2,2,1]ヘプタン、5-(2-イソシアネートエチル)-2-イソシアネートメチル-3-(3-イソシアネートプロピル)-ビシクロ[2,2,1]ヘプタン、6-(2-イソシアネートエチル)-2-イソシアネートメチル-3-(3-イソシアネートプロピル)-ビシクロ[2,2,1]ヘプタン、5-(2-イソシアネートエチル)-2-イソシアネートメチル-2-(3-イソシアネートプロピル)-ビシクロ[2,2,1]ヘプタン、6-(2-イソシアネートエチル)-2-イソシアネートメチル-2-(3-イソシアネートプロピル)-ビシクロ[2,2,1]ヘプタン等の3つ以上のイソシアネート基を有する化合物;等が挙げられる。
【0099】
芳香脂肪族ポリイソシアネート化合物としては、例えば、1,3-もしくは1,4-キシリレンジイソシアネートまたはそれらの混合物、ω,ω′-ジイソシアネート-1,4-ジエチルベンゼン、1,3-もしくは1,4-ビス(1-イソシアネート-1-メチルエチル)ベンゼンまたはそれらの混合物等のジイソシアネート化合物;1,3,5-トリイソシアネートメチルベンゼン等の3つ以上のイソシアネート基を有する化合物;等が挙げられる。
【0100】
芳香族ポリイソシアネート化合物としては、例えば、m-フェニレンジイソシアネート、p-フェニレンジイソシアネート、4,4′-ジフェニルジイソシアネート、1,5-ナフタレンジイソシアネート、4,4′-ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4-または2,6-トリレンジイソシアネート、4,4′-トルイジンジイソシアネート、4,4′-ジフェニルエーテルジイソシアネート等のジイソシアネート化合物;トリフェニルメタン-4,4′,4″-トリイソシアネート、1,3,5-トリイソシアネートベンゼン、2,4,6-トリイソシアネートトルエン、4,4′-ジフェニルメタン-2,2′,5,5′-テトライソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート(ポリメリックMDI)等の3つ以上のイソシアネート基を有する化合物;等が挙げられる。
【0101】
本発明の一実施形態において、成分(C)として、前記各種のポリイソシアネート化合物の変性体を使用してもよい。そのような、変性体としては、アロファネート変性体、ビウレット変性体、イソシアヌレート変性体等が挙げられる。
【0102】
成分(C)は、環状構造または直鎖構造もしくは分岐鎖構造を有するポリイソシアネートであることが好ましく、成分(C)は、芳香族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート、および芳香脂肪族ポリイソシアネートよりなる群から選択される1種以上であることがさらに好ましい。脂環族ポリイソシアネート化合物、芳香脂肪族ポリイソシアネート化合物、芳香族ポリイソシアネート化合物等の、分子内に環状構造を有するポリイソシアネートは、得られる硬化物の物性(接着性、靭性、耐衝撃性)改良効果が顕著である為、より好ましい。これらの中でも、芳香族ポリイソシアネートがよりさらに好ましく、4,4′-ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4-または2,6-トリレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート(ポリメリックMDI)が、得られる硬化性樹脂組成物が接着性に優れることから特に好ましい。
【0103】
脂肪族ポリイソシアネート化合物、脂環族ポリイソシアネート化合物を使用した場合、得られる硬化物の耐候性に優れることから好ましい。特に、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、および、これらのイソシアヌレート変性体が好ましい。
【0104】
これらポリイソシアネート化合物の使用に際し、黄変性が問題になる場合には、脂肪族、脂環族、または芳香脂肪族のポリイソシアネートを使用するのが好ましく、脂肪族ポリイソシアネートまたは脂環族ポリイソシアネートがより好ましい。
【0105】
本発明の一実施形態において、成分(C)としては、イソシアネート基をブロック剤でマスクし、常温で不活性化したブロックイソシアネートとすることも可能である。ここで、ブロック剤としては、例えば、アルコール類、フェノール類、オキシム類、トリアゾール類、カプロラクタム類、アセチルアセトンやアセト酢酸エチル等のβジカルボニル化合物等が挙げられる。
【0106】
本硬化性樹脂組成物は、成分(A)~(D)の合計量100重量部に対して、成分(C)を0~5重量部含み、0.1~4.5重量部含むことがより好ましく、0.2~4重量部含むことがさらに好ましく、0.3~3.5重量部含むことが特に好ましい。本硬化性樹脂組成物における成分(C)の含有量が、5重量部以下である場合、十分な密着性を有する硬化物を提供することができる。本硬化性樹脂組成物における成分(C)の含有量の下限値は、0であってもよいが、0.1重量部以上含むことにより、耐水性や靭性を改善する効果がある。
【0107】
(アルミニウム化合物(D))
本硬化性樹脂組成物は、アルミニウム化合物(D)を含む。
【0108】
本明細書において、アルミニウム化合物とは、アルミニウム原子に直接結合した有機基を少なくとも一つ有する化合物を意図する。このような有機基としては、アルキル基、アルコキシ基、β-ジカルボニル基、カルボキシ基等が挙げられる。これら有機基は1種類のみであってもよく、2種類以上が混在してもよい。成分(D)は有機アルミニウム化合物ともいえる。
【0109】
成分(D)は下記一般式(I)で表される化合物であることが好ましい:
【0110】
【0111】
(式中、R1、R2およびR3は、アルキル基、アルコキシ基、β-ジカルボニル基、またはカルボキシ基である。R1、R2およびR3は同一であってもよく、異なっていてもよい。)
前記式(I)において、R1、R2およびR3は、少なくとも一つがβ-ジカルボニル化合物であることが好ましく、R1、R2およびR3は、すべてがβ-ジカルボニル化合物であることが好ましい。R1、R2およびR3の、少なくとも一つがβ-ジカルボニル化合物であれば、貯蔵安定性に優れる硬化性樹脂組成物を得ることができる。ここで、β-ジカルボニル化合物とは、1個の炭素原子に2個のカルボニル基が結合した構造を有する化合物である。β-ジカルボニル化合物としては、特に限定されないが、例えば、エチルアセトアセテート、アセチルアセトネート、メチルアセトアセテート、ジメチルマロネート等が挙げられる。中でも、成分(A)、成分(B)、および溶剤への溶解性が良好となることから、エチルアセトアセテートが好ましい。
【0112】
前記式(I)において、R1、R2およびR3のうち、β-ジカルボニル化合物以外の有機基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、secブトキシ基、tertブトキシ基等であり得る。
【0113】
成分(D)としては、アルミニウム原子に直接結合した有機基を少なくとも一つ有する限り特に限定されないが、例えば、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)、アルミニウムトリス(アセチルアセトナート)、ジイソプロポキシアルミニウムエチルアセトアセテート、アルミニウムトリス(secブトキシド)等が挙げられる。これらの中でも成分(A)および成分(B)への溶解性が高く、かつエポキシ硬化性が高い(ルイス酸性が高い)ことから、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)、ジイソプロポキシアルミニウムエチルアセトアセテートが好ましい。成分(D)としては、これらのうち1種類のみを単独で使用してもよく、複数種類を混合して使用してもよい。
【0114】
本硬化性樹脂組成物は、成分(A)~(D)の合計量100重量部に対して、成分(D)を1~10重量部含むことが好ましく、2~9重量部含むことがより好ましく、3~8重量部含むことがさらに好ましい。本硬化性樹脂組成物における成分(D)の含有量が、1~10重量部である場合、十分な硬化触媒性を発現することができる。
【0115】
(溶剤)
本硬化性樹脂組成物は、上記成分(A)~(D)に加え、溶剤をさらに含んでもよい。
【0116】
溶剤としては、特に限定されることなく、各種の化合物を使用することができる。より具体的には、溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、ヘプタン、ヘキサン、石油系溶媒等の炭化水素系溶剤、トリクロロエチレン等のハロゲン系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル(IBAC)、メトキシプロピルアセテート等のエステル系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート(PMA)、ジブチルエーテル、ジペンチニルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル等のエーテル系溶剤、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン等のシリコーン系溶剤等が挙げられる。中でも、成分(A)および成分(B)への溶解性が高く、また、スプレー塗装時の揮発性が高いことから、エステル系溶剤、エーテル系溶剤が好ましく、酢酸イソブチル、メトキシプロピルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートが特に好ましい。これらの溶剤は、単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
【0117】
本硬化性樹脂組成物における溶剤の含有量は、前記硬化性樹脂組成物の全量100重量%に対して、40~80重量%であることが好ましく、45~75重量%であることがより好ましく、50~70重量%であることがさらに好ましい。本硬化性樹脂組成物における溶剤の含有量が40重量%以上であると、粘度が低く、かつ、チクソ性が高い、作業性に優れる硬化性組成物を得ることができる。また、本硬化性樹脂組成物における溶剤の含有量が80重量%以下であると、一回の塗装で十分な膜厚の硬化物を得ることが出来る。
【0118】
(脱水剤)
本硬化性樹脂組成物は、さらに、脱水剤を含むことが好ましい。本硬化性樹脂組成物が、脱水剤を含む場合、貯蔵安定性に優れるという利点を有する。
【0119】
脱水剤としては、特に限定されないが、例えば、トシルイソシアネート、ビニルトリメトキシシラン、酸化カルシウム、ゼオライト、p-トルエンスルホニルイソシアネート、3-エチル-2-メチル-2-(3-メチルブチル)-1,3-オキサゾリジン等が挙げられ、これら脱水剤は、単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
【0120】
本硬化性樹脂組成物における脱水剤の含有量は、前記硬化性樹脂組成物の全量100重量%に対して、例えば、0.1~10重量%であり、0.5~7.0重量%であることが好ましく、1.0~5.0重量%であることがより好ましい。本硬化性樹脂組成物における脱水剤の含有量が0.1重量%以上であると、硬化性樹脂組成物に対して効果的な脱水性を発現することができる。また、本硬化性樹脂組成物における脱水剤の含有量が10重量%以下であると、乾燥・硬化後に硬化物(塗膜)に残存することなく揮発するため、塗膜から除去しやすいという利点を有する。
【0121】
(安定化剤)
本硬化性樹脂組成物は、さらに、安定化剤を含むことが好ましい。本硬化性樹脂組成物が、安定化剤を含む場合、貯蔵安定性に優れる硬化性樹脂組成物を提供でき、また、密着性、耐傷性および耐薬品性に優れる硬化物を提供することができる。
【0122】
安定化剤としては、特に限定されないが、例えば、アセチルアセトン、アセト酢酸エチル、アセト酢酸メチル、マロン酸ジメチル等が挙げられる。これら安定化剤は、単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
【0123】
本硬化性樹脂組成物における安定化剤の含有量は、前記硬化性樹脂組成物の全量100重量%に対して、例えば、0.5~10重量%であり、1.0~5.0重量%であることが好ましく、1.5~3.0重量%であることがより好ましい。本硬化性樹脂組成物における安定化剤の含有量が0.5重量%以上であると、貯蔵安定性に優れる硬化性樹脂組成物を提供できる。また、本硬化性樹脂組成物における安定化剤の含有量が10重量%以下であると、硬化性樹脂組成物(塗液・塗膜)の乾燥・硬化時に迅速に塗液・塗膜から揮発するため、硬化阻害を生じないという利点を有する。
【0124】
(その他の成分)
本硬化性樹脂組成物は、本発明の効果を奏する範囲で、当該技術分野において通常用いられる添加剤を含んでいてもよい。そのような添加剤としては、例えば、充填剤、難燃剤、分散剤、消泡剤、可塑剤、粘着性付与剤、レベリング剤、チクソ性付与剤、エポキシ樹脂、酸化防止剤、光安定化剤、紫外線吸収剤、シランカップリング剤、加水分解安定化剤、チタネート系カップリング剤、アルミネート系カップリング剤、離型剤、帯電防止剤、滑剤、低収縮剤、シリコーン界面活性剤、水分等が挙げられる。添加剤としては、1種のみが含まれていてもよいし、2種以上が含まれていてもよい。これら添加剤の量は、その使用目的に応じて当業者が適宜設定可能である。
【0125】
<充填材>
本硬化性樹脂組成物は、充填材を含んでもよい。充填材としては、特に限定されないが、例えば、フュームドシリカ、沈降性シリカ、結晶性シリカ、溶融シリカ、ドロマイト、無水ケイ酸、含水ケイ酸、およびカーボンブラックの如き補強性充填材;重質炭酸カルシウム、膠質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、硫酸バリウム、ケイソウ土、焼成クレー、クレー、タルク、バライト、無水石膏、酸化チタン、ベントナイト、有機ベントナイト、酸化第二鉄、アルミニウム微粉末、フリント粉末、酸化亜鉛、活性亜鉛華、マイカ、亜鉛華、鉛白、リトポン、硫化亜鉛、シラスバルーン、ガラスミクロバルーン、フェノール樹脂や塩化ビニリデン樹脂の有機ミクロバルーン、PVC粉末、PMMA粉末などの粉末状の充填材;石綿、ガラス繊維およびフィラメントのような繊維状充填材等が挙げられる。また、上記以外に、例えば、酸化チタン、クロム酸鉛、酸化クロム、ウルトラマリン、コバルトブルー、シアニンブルー、シアニングリーン、レーキレッド、キナクリドンレッドなどの着色顔料も用いることができる。
【0126】
本硬化性樹脂組成物における充填剤の含有量は、前記硬化性樹脂組成物の全量100重量%に対して、例えば、1.0~50重量%であり、5.0~40重量%であることが好ましく、10~30重量%であることがより好ましい。
【0127】
<難燃剤>
本硬化性樹脂組成物は、難燃剤を含んでもよい。難燃剤としては、特に限定されないが、例えば、ポリリン酸アンモニウム、トリクレジルホスフェートなどのリン系可塑剤、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、および、熱膨張性黒鉛等が挙げられる。これら難燃剤は単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
【0128】
前記ポリリン酸アンモニウムとしては、従来公知のものを広く使用することができる。これらの中でも、耐水性の観点から、樹脂により被覆し、マイクロカプセル化されたポリリン酸アンモニウム、または、表面改質されたポリリン酸アンモニウム等の表面処理されたポリリン酸アンモニウムが好ましく、表面をメラミンホルムアルデヒド樹脂で被覆されたものがさらに好ましい。
【0129】
本硬化性樹脂組成物における難燃剤の含有量は、前記硬化性樹脂組成物の全量100重量%に対して、例えば、0.1~10重量%であり、0.5~5.0重量%であることが好ましく、1.0~4.0重量%であることがより好ましい。
【0130】
<分散剤>
本硬化性樹脂組成物は、分散剤を含んでもよい。分散剤としては、顔料と、分散剤と、を公知の方法に従って混合分散して得られる顔料分散ペーストを配合し、使用することも可能である。分散剤としては、市販されているものを使用することもできる。例えば、ANTI-TERRA(登録商標)-U、ANTI-TERRA(登録商標)-U100、ANTI-TERRA(登録商標)-204、ANTI-TERRA(登録商標)-205、DISPERBYK(登録商標)-101、DISPERBYK(登録商標)-102、DISPERBYK(登録商標)-103、DISPERBYK(登録商標)-106、DISPERBYK(登録商標)-108、DISPERBYK(登録商標)-109、DISPERBYK(登録商標)-110、DISPERBYK(登録商標)-111、DISPERBYK(登録商標)-112、DISPERBYK(登録商標)-116、DISPERBYK(登録商標)-130、DISPERBYK(登録商標)-140、DISPERBYK(登録商標)-142、DISPERBYK(登録商標)-145、DISPERBYK(登録商標)-161、DISPERBYK(登録商標)-162、DISPERBYK(登録商標)-163、DISPERBYK(登録商標)-164、DISPERBYK(登録商標)-166、DISPERBYK(登録商標)-167、DISPERBYK(登録商標)-168、DISPERBYK(登録商標)-170、DISPERBYK(登録商標)-171、DISPERBYK(登録商標)-174、DISPERBYK(登録商標)-180、DISPERBYK(登録商標)-182、DISPERBYK(登録商標)-183、DISPERBYK(登録商標)-184、DISPERBYK(登録商標)-185、DISPERBYK(登録商標)-2000、DISPERBYK(登録商標)-2001、DISPERBYK(登録商標)-2008、DISPERBYK(登録商標)-2009、DISPERBYK(登録商標)-2022、DISPERBYK(登録商標)-2025、DISPERBYK(登録商標)-2050、DISPERBYK(登録商標)-2070、DISPERBYK(登録商標)-2096、DISPERBYK(登録商標)-2150、DISPERBYK(登録商標)-2155、DISPERBYK(登録商標)-2163、DISPERBYK(登録商標)-2164、BYK(登録商標)-P104、BYK(登録商標)-P104S、BYK(登録商標)-P105、BYK(登録商標)-9076、BYK(登録商標)-9077、BYK(登録商標)-220S、ANTI-TERRA(登録商標)-250、DISPERBYK(登録商標)-187、DISPERBYK(登録商標)-190、DISPERBYK(登録商標)-191、DISPERBYK(登録商標)-192、DISPERBYK(登録商標)-193、DISPERBYK(登録商標)-194、DISPERBYK(登録商標)-198、DISPERBYK(登録商標)-2010、DISPERBYK(登録商標)-2012、DISPERBYK(登録商標)-2015、DISPERBYK(登録商標)-2090、DISPERBYK(登録商標)-2091、DISPERBYK(登録商標)-2095(いずれもビックケミー社製)、DISPARLON(登録商標)2150、DISPARLON(登録商標)KS-860、DISPARLON(登録商標)KS-873N、DISPARLON(登録商標)7004、DISPARLON(登録商標)1831、DISPARLON(登録商標)1850、DISPARLON(登録商標)1860、DISPARLON(登録商標)DA-1401、DISPARLON(登録商標)PW-36、DISPARLON(登録商標)DA-1200、DISPARLON(登録商標)DA-550、DISPARLON(登録商標)DA-703-50、DISPARLON(登録商標)DA-7301、DISPARLON(登録商標)DN-900、DISPARLON(登録商標)DA-325、DISPARLON(登録商標)DA-375、DISPARLON(登録商標)DA-234(いずれも楠本化成社製)、EFKAPOLYMER4550(EFKA社製)、ソルスパース(登録商標)27000、ソルスパース(登録商標)41000、ソルスパース(登録商標)53095(いずれもアビシア社製)等を挙げることができる。
【0131】
分散剤の数平均分子量は、1000~10万であることが好ましく、2000~5万であることが好ましく、4000~5万であることがさらに好ましい。
。分散剤の数平均分子量が1000以上であれば、十分な分散安定性を得ることができ、10万以下であれば、組成物の粘度が高くなりすぎる虞がなく、取り扱い性に優れる組成物となる。
【0132】
本硬化性樹脂組成物における分散剤の含有量は、前記硬化性樹脂組成物の全量100重量%に対して、例えば、0.1~10重量%であり、0.3~5.0重量%であることが好ましく、0.5~3.0重量%であることがより好ましい。
【0133】
<消泡剤>
本硬化性樹脂組成物は消泡剤を含んでもよい。消泡剤としては、特に限定されないが、例えば、市販されているものを使用することができる。そのような市販の消泡剤としては、例えば、BYK(登録商標)-051、BYK(登録商標)-052、BYK(登録商標)-053、BYK(登録商標)-054、BYK(登録商標)-055、BYK(登録商標)-057、BYK(登録商標)-1752、BYK(登録商標)-1790、BYK(登録商標)-060N、BYK(登録商標)-063、BYK(登録商標)-065、BYK(登録商標)-066N、BYK(登録商標)-067A、BYK(登録商標)-077、BYK(登録商標)-088、BYK(登録商標)-141、BYK(登録商標)-354、BYK(登録商標)-392、BYK(登録商標)-011、BYK(登録商標)-012、BYK(登録商標)-017、BYK(登録商標)-018、BYK(登録商標)-019、BYK(登録商標)-020、BYK(登録商標)-021、BYK(登録商標)-022、BYK(登録商標)-023、BYK(登録商標)-024、BYK(登録商標)-025、BYK(登録商標)-028、BYK(登録商標)-038、BYK(登録商標)-044、BYK(登録商標)-093、BYK(登録商標)-094、BYK(登録商標)-1610、BYK(登録商標)-1615、BYK(登録商標)-1650、BYK(登録商標)-1730、BYK(登録商標)-1770などの消泡剤(いずれもビックケミー社製)や、DISPARLON(登録商標)OX-880EF、DISPARLON(登録商標)OX-881、DISPARLON(登録商標)OX-883、DISPARLON(登録商標)OX-883HF、DISPARLON(登録商標)OX-70、DISPARLON(登録商標)OX-77EF、DISPARLON(登録商標)OX-60、DISPARLON(登録商標)OX-710、DISPARLON(登録商標)OX-720、DISPARLON(登録商標)OX-720EF、DISPARLON(登録商標)OX-750HF、DISPARLON(登録商標)LAP-10、DISPARLON(登録商標)LAP-20、DISPARLON(登録商標)LAP-30等のアクリル系消泡剤、DISPARLON(登録商標)OX-66、DISPARLON(登録商標)OX-715等のシリコーン系アクリル系複合型消泡剤、DISPARLON(登録商標)1950、DISPARLON(登録商標)1951、DISPARLON(登録商標)1952、DISPARLON(登録商標)P-410EF、DISPARLON(登録商標)P-420、DISPARLON(登録商標)P-450、DISPARLON(登録商標)P-425、DISPARLON(登録商標)PD-7等のビニル系消泡剤、DISPARLON(登録商標)1930N、DISPARLON(登録商標)1934等のシリコーン系消泡剤(いずれも楠本化成社製)等を挙げることができる。
【0134】
本硬化性樹脂組成物における消泡剤の含有量は、前記硬化性樹脂組成物の全量100重量%に対して、例えば、0.1~5.0重量%であり、0.2~4.0重量%であることが好ましく、0.3~3.0重量%であることがより好ましい。
【0135】
<粘着性付与剤>
本硬化性樹脂組成物は、粘着性付与剤を含んでもよい。粘着性付与剤としては、特に限定されず、常温で固体、液体を問わず通常使用されるものを使用することができる。具体的には、スチレン-ブタジエン-スチレンブロック共重合体(SBS)、スチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体(SIS)、スチレン-エチレンブチレン-スチレンブロック共重合体(SEBS)、スチレン-エチレンプロピレン-スチレンブロック共重合体(SEPS)、スチレン-イソブチレン-スチレンブロック共重合体(SIBS)等のスチレン系ブロック共重合体、および、その水素添加物、フェノール樹脂、変性フェノール樹脂(例えば、カシューオイル変性フェノール樹脂、トール油変性フェノール樹脂等)、テルペンフェノール樹脂、キシレン-フェノール樹脂、シクロペンタジエン-フェノール樹脂、クマロンインデン樹脂、ロジン系樹脂、ロジンエステル樹脂、水添ロジンエステル樹脂、キシレン樹脂、低分子量ポリスチレン系樹脂、スチレン共重合体樹脂、石油樹脂(例えば、C5炭化水素樹脂、C9炭化水素樹脂、C5C9炭化水素共重合樹脂等)、水添石油樹脂、テルペン系樹脂、DCPD樹脂石油樹脂等が挙げられる。上記粘着性付与剤は1種類を単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
【0136】
本硬化性樹脂組成物における粘着性付与剤の含有量は、前記硬化性樹脂組成物の全量100重量%に対して、例えば、0.1~10重量%であり、0.3~5.0重量%であることが好ましく、0.5~3.0重量%であることがより好ましい。
【0137】
<レベリング剤>
本硬化性樹脂組成物は、レベリング剤を含んでもよい。レベリング剤としては、特に限定されないが、例えば、市販されているものを使用することができる。そのような市販のレベリング剤としては、例えば、BYKETOL(登録商標)-OK、BYKETOL(登録商標)-SPECIAL、BYKETOL(登録商標)-AQ、BYKETOL(登録商標)-WS(いずれもビックケミー社製)、DISPARLON(登録商標)1970、DISPARLON(登録商標)230、DISPARLON(登録商標)LF-1980、DISPARLON(登録商標)LF-1982、DISPARLON(登録商標)LF-1983、DISPARLON(登録商標)LF-1984、DISPARLON(登録商標)LF-1985(いずれも楠本化成社製)等を挙げることができる。
【0138】
本硬化性樹脂組成物におけるレベリング剤の含有量は、前記硬化性樹脂組成物の全量100重量%に対して、例えば、0.05~5.0重量%であり、0.1~4.0重量%であることが好ましく、0.2~3.0重量%であることがより好ましい。
【0139】
<チクソ性付与剤>
本硬化性樹脂組成物は、チクソ性付与剤(垂れ防止剤)を含んでもよい。垂れ防止剤としては、特に限定されないが、例えば、ポリアミドワックス類;水添ヒマシ油誘導体類;ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸バリウム等の金属石鹸類等が挙げられる。充填材として示した前記ヒュームドシリカもまた、チクソ性付与剤として使用できる。また、特開平11-349916号公報に記載されているような粒子径10~500μmのゴム粉末や、特開2003-155389号公報に記載されているような有機質繊維を用いると、チクソ性が高く作業性の良好な組成物が得られる。これらチクソ性付与剤(垂れ防止剤)は1種類を単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
【0140】
本硬化性樹脂組成物におけるチクソ性付与剤の含有量は、前記硬化性樹脂組成物の全量100重量%に対して、例えば、0.1~5.0重量%であり、0.2~4.0重量%であることが好ましく、0.3~3.0重量%であることがより好ましい。
【0141】
<エポキシ樹脂>
本硬化性樹脂組成物は、エポキシ樹脂を含んでもよい。エポキシ樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールA(又はF)型エポキシ樹脂、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、含アミノグリシジルエーテル樹脂やこれらのエポキシ樹脂に、ビスフェノールA(又はF)類、多塩基酸類等を付加反応させて得られるエポキシ化合物等、公知のエポキシ樹脂が挙げられる。
【0142】
本硬化性樹脂組成物におけるエポキシ樹脂の含有量は、前記硬化性樹脂組成物の全量100重量%に対して、例えば、5.0~50重量%であり、7.0~40重量%であることが好ましく、10~30重量%であることがより好ましい。
【0143】
<酸化防止剤>
本硬化性樹脂組成物は、酸化防止剤(老化防止剤)を含んでもよい。組成物が酸化防止剤を含む場合、得られる硬化物の耐熱性を高めることができる。酸化防止剤としては、特に限定されないが、例えば、ヒンダードフェノール系、モノフェノール系、ビスフェノール系、ポリフェノール系が挙げられる。中でも、ヒンダードフェノール系が好ましい。本発明の一実施形態において、酸化防止剤として、チヌビン(登録商標)622LD,チヌビン(登録商標)144,CHIMASSORB(登録商標)944LD,CHIMASSORB(登録商標)119FL(以上いずれもチバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社製);MARKLA-57,MARKLA-62,MARKLA-67,MARKLA-63,MARKLA-68(以上いずれも旭電化工業株式会社製);サノール(登録商標)LS-770,サノール(登録商標)LS-765,サノール(登録商標)LS-292,サノール(登録商標)LS-2626,サノール(登録商標)LS-1114,サノール(登録商標)LS-744(以上いずれも三共株式会社製)等のヒンダードアミン系光安定化剤を使用することもできる。
【0144】
本硬化性樹脂組成物における酸化防止剤の含有量は、前記硬化性樹脂組成物の全量100重量%に対して、例えば、0.1~5.0重量%であり、0.3~4.0重量%であることが好ましく、0.5~3.0重量%であることがより好ましい。
【0145】
<光安定化剤>
本硬化性樹脂組成物は、光安定化剤を含んでもよい。組成物が光安定化剤を含む場合、得られる硬化物の光酸化劣化を防止できる。光安定化剤としては、特に限定されないが、例えば、ベンゾトリアゾール系、ヒンダードアミン系、ベンゾエート系化合物等が挙げられる。中でも、ヒンダードアミン系化合物が好ましい。特に、3級アミン含有ヒンダードアミン系光安定化剤が、組成物の貯蔵安定性を改良できるため好ましい。3級アミン含有ヒンダードアミン系光安定化剤としては、より具体的には、チヌビン(登録商標)622LD,チヌビン(登録商標)144,CHIMASSORB(登録商標)119FL(以上いずれもBASF製);MARKLA-57,LA-62,LA-67,LA-63(以上いずれも株式会社アデカ製);サノール(登録商標)LS-765,LS-292,LS-2626,LS-1114,LS-744(以上いずれも三共株式会社製)などの光安定化剤が挙げられる。
【0146】
本硬化性樹脂組成物における光安定化剤の含有量は、前記硬化性樹脂組成物の全量100重量%に対して、例えば、0.1~5.0重量%であり、0.3~4.0重量%であることが好ましく、0.5~3.0重量%であることがより好ましい。
【0147】
<紫外線吸収剤>
本硬化性樹脂組成物は、紫外線吸収剤を含んでもよい。組成物が紫外線吸収剤を含む場合、得られる硬化物の表面耐候性を高めることができる。紫外線吸収剤としては、特に限定されないが、例えば、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、サリシレート系、置換トリル系及び金属キレート系化合物等が挙げられるが、特にベンゾトリアゾール系化合物が好ましい。
【0148】
本発明の一実施形態において、フェノール系、または、ヒンダードフェノール系酸化防止剤と、ヒンダードアミン系光安定化剤と、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤を混合して使用することが特に好ましい。
【0149】
本硬化性樹脂組成物における紫外線吸収剤の含有量は、前記硬化性樹脂組成物の全量100重量%に対して、例えば、0.1~5.0重量%であり、0.3~4.0重量%であることが好ましく、0.5~3.0重量%であることがより好ましい。
【0150】
<シランカップリング剤>
本硬化性樹脂組成物は、シランカップリング剤を含んでもよい。組成物がシランカップリング剤を含む場合、接着性を向上させることができる。シランカップリング剤としては、特に限定されないが、例えば、γ-イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、γ-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、γ-イソシアネートプロピルメチルジエトキシシラン、γ-イソシアネートプロピルメチルジメトキシシラン、(イソシアネートメチル)トリメトキシシラン、(イソシアネートメチル)ジメトキシメチルシラン、(イソシアネートメチル)トリエトキシシラン、(イソシアネートメチル)ジエトキシメチルシラン等のイソシアネート基含有シラン類;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、γ-アミノプロピルトリイソプロポキシシラン、γ-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ-アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリイソプロポキシシラン、γ-(6-アミノヘキシル)アミノプロピルトリメトキシシラン、3-(N-エチルアミノ)-2-メチルプロピルトリメトキシシラン、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、N-フェニル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-ベンジル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-ビニルベンジル-γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-シクロヘキシルアミノメチルトリエトキシシラン、N-シクロヘキシルアミノメチルジエトキシメチルシラン、N-フェニルアミノメチルトリメトキシシラン、(2-アミノエチル)アミノメチルトリメトキシシラン、N,NT-ビス[3-(トリメキシシリル)プロピル]エチレンジアミン等のアミノ基含有シラン類;N-(1,3-ジメチルブチリデン)-3-(トリエトキシシリル)-1-プロパンアミン等のケチミン型シラン類;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-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ-メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、メルカプトメチルトリメトキシシラン、メルカプトメチルトリエトキシシラン等のメルカプト基含有シラン類;γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、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、β-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン等のエポキシ基含有シラン類;β-カルボキシエチルトリエトキシシラン、β-カルボキシエチルフェニルビス(2-メトキシエトキシ)シラン、N-β-(カルボキシメチル)アミノエチル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン等のカルボキシシラン類;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ-メタクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ-アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、メタクリロイルオキシメチルトリメトキシシラン等のビニル型不飽和基含有シラン類;γ-クロロプロピルトリメトキシシラン等のハロゲン含有シラン類;トリス(3-トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート等のイソシアヌレートシラン類等が挙げられる。また、これらを変性した誘導体である、アミノ変性シリルポリマー、シリル化アミノポリマー、不飽和アミノシラン錯体、フェニルアミノ長鎖アルキルシラン、アミノシリル化シリコーン、シリル化ポリエステル等もシランカップリング剤として用いることができる。
【0151】
本硬化性樹脂組成物におけるシランカップリング剤の含有量は、前記硬化性樹脂組成物の全量100重量%に対して、例えば、0.1~5.0重量%であり、0.3~4.0重量%であることが好ましく、0.5~3.0重量%であることがより好ましい。
【0152】
本硬化性樹脂組成物は、上記各成分、およびその他の成分、等に由来する水分を含む場合がある。硬化性樹脂組成物が水分を含む場合、硬化性樹脂組成物の貯蔵安定性が損なわれる虞がある。したがって、本硬化性樹脂組成物における水分の含有量は、前記硬化性組成物の全量100重量%に対して、例えば、0.3重量%以下であり、0.2重量%以下であることが好ましく、0.1重量%以下であることがより好ましい。下限は特に限定されず、0重量%であってもよい。
【0153】
(硬化性組成物の調製)
本硬化性樹脂組成物は、すべての配合成分を予め配合密封保存し、施工後空気中の湿気により硬化する1成分型として調製することも可能であり、硬化剤として別途硬化触媒、充填材、可塑剤、水等の成分を配合しておき、該配合材と有機重合体組成物を使用前に混合する2成分型として調製することもできる。作業性の点からは、1成分型が好ましい。
【0154】
前記硬化性組成物が1成分型の場合、すべての配合成分が予め配合されるため、水分を含有する配合成分は予め脱水乾燥してから使用するか、また配合混練中に減圧などにより脱水するのが好ましい。また、脱水乾燥法に加えてメチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、n-プロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、γ-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ-メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシランなどのアルコキシシラン化合物を添加することにより、さらに貯蔵安定性は向上する。脱水剤としては、Evonik社のDynasylan6490などの部分的に縮合したシラン化合物なども、安全性、安定性の観点で好適に使用できる。
【0155】
脱水剤、特にビニルトリメトキシシランなどの水と反応し得るケイ素化合物の使用量はグリシジルオキシ基を有するポリシロキサン(A)100重量部に対して、0.1~20重量部、好ましくは0.5~10重量部の範囲が好ましい。
【0156】
(その他)
本硬化性樹脂組成物は、1成分型であってもよいし、多液型であってもよい。1成分型の硬化性樹脂組成物とは、すべての配合成分(成分(A)~(D)、およびその他の成分)を予め配合した後、密封保存したものである。1成分型の硬化性樹脂組成物は、使用後に空気中の湿気により硬化することにより硬化物を提供することができる。一方、多液型硬化性樹脂組成物は、樹脂成分を含む第1液と、硬化触媒を含む第2液と、を別途製造、および貯蔵し、使用の直前に、上記の第1液と、第2液と、を混合することにより硬化物を提供することができる。
【0157】
本発明の一実施形態において、本硬化性樹脂組成物は、多液型硬化性樹脂組成物であることが好ましい。
【0158】
本発明の一実施形態において、多液型硬化性樹脂組成物は、本硬化性樹脂組成物中の成分(A)および成分(B)を第1液として含むことが好ましく、成分(A)および成分(B)を第1液として含み、かつ、成分(C)および成分(D)を第2液として含むことがより好ましい。なお、第1液は、多液型硬化性樹脂組成物の主剤であるともいえ、また、第2液は多液型硬化性樹脂組成物の硬化剤であるともいえる。
【0159】
(硬化性樹脂組成物の製造方法)
上述した各成分(成分(A)~(D))と、必要に応じて、その他の成分と、を公知の方法によって混合することにより、本硬化性樹脂組成物を製造することができる。混合方法としては、特に限定されないが、例えば、プロペラ型/櫂型などの攪拌羽根の付いた混合槽、プラネタリーミキサー、ニーダー、ホーバルトミキサー、ハイスピードミキサー、ラインミキサー、ロールミル、サンドミル、アトライター、2軸ミキサーなどの混合機を用いる方法が挙げられる。
【0160】
また、多液型硬化性樹脂組成物とする場合、上記の方法で得られた、第1液および第2液をさらに混合することで、本硬化性樹脂組成物が得られる。この場合の第1液および第2液を混合する方法としては、例えば、各成分を配合してハンドミキサーやスタティックミキサーで混合する方法、プラネタリーミキサーやディスパー、ロール、ニーダーなどを用いて、常温または加熱下で混練する方法、適した溶剤を少量使用して成分を溶解させ、混合する方法等が挙げられる。
【0161】
本硬化性樹脂組成物の製造方法において、上述した各成分を同時に混合してもよく、各成分ごとに投入、混合、および、均一化を順次繰り返しながら混合してもよい。より均一に混合した組成物を得られることから、各成分ごとに投入、混合、および均一化を順次繰り返しながら混合することが好ましい。
【0162】
〔3.多液型硬化性樹脂組成物用の第1液〕
本発明の一実施形態において、グリシジルオキシ基を有するポリシロキサン(A)と、(メタ)アクリル樹脂(B)と、を含む、多液型硬化性樹脂組成物用の第1液(以下、「本第1液」を称する。)を提供する。本第1液を多液型硬化性樹脂組成物の材料として使用することにより、耐薬品性および伸びに優れる硬化物が得られる。多液型硬化性樹脂組成物は、前記第1液と、前記第2液と、の混合物であるともいえる。
【0163】
(第1液)
本第1液は、成分(A)と、成分(B)と、を含む。成分(A)および成分(B)については、それぞれ、上記(グリシジルオキシ基を有するポリシロキサン(A))および((メタ)アクリル樹脂(B))の項で記載したものが援用される。第1液は、多液型硬化性樹脂組成物における樹脂成分であるともいえる。
【0164】
本発明の一実施形態において、第1液は、成分(A)および成分(B)に加えて、他の樹脂成分を含んでいてもよい。そのような樹脂成分としては、特に限定されず、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリオレフィンポリオール、水酸基を有さない(メタ)アクリル樹脂、ポリスチレン、AS樹脂等が挙げられる。
【0165】
(第2液)
第2液としては、本第1液を硬化できる限り特に限定されないが、第2液は、成分(C)および成分(D)を含むことが好ましい。なお、第2液に関し、ポリイソシアネート化合物(C)およびアルミニウム化合物(D)については、それぞれ、上記(ポリイソシアネート化合物(C))および(アルミニウム化合物(D))の項で記載したものが援用される。第2液は、多液型の硬化性樹脂組成物において、硬化剤として機能する。
【0166】
本発明の一実施形態において、第2液は、成分(C)および成分(D)に加えて、他の成分を含んでいてもよい。そのような成分としては、特に限定されず、例えば、溶剤、レベリング剤、脱水剤、安定剤、水酸基を有さない有機樹脂、その他の金属触媒(例えば、有機錫化合物、有機亜鉛化合物、有機チタン化合物、有機鉄化合物等の有機金属系類酸触媒)等が挙げられる。
【0167】
(多液型硬化性樹脂組成物)
本発明の一実施形態において、本第1液を含む多液型硬化性樹脂組成物を提供する。本発明の一実施形態に係る多液型硬化性樹脂組成物は、本第1液を材料とする多液型硬化性樹脂組成物であるともいえる。上述の通り、多液型硬化性樹脂組成物は、樹脂成分を含む第1液と、硬化剤を含む第2液と、を別途製造、および貯蔵し、使用の直前に、上記の第1液と、第2液と、を混合することにより硬化物を提供することができる。本発明の一実施形態に係る多液型硬化性樹脂組成物としては、成分(A)および成分(B)を含む本第1液と、成分(C)および成分(D)を含む第2液と、を含む(材料とする)ことが好ましい。
【0168】
多液型硬化性樹脂組成物における、本第1液と第2液との配合比は、用途等に応じて適宜調節できる。多液型硬化性樹脂組成物における、本第1液と第2液との配合比は、例えば、20:1~1:1であり、15:1~2:1であることが好ましく、10:1~3:1であることがより好ましい。本第1液と第2液との配合比が10:1~2:1であれば、混合しやすく性能ムラを生じにくい多液型硬化性樹脂組成物を提供できる。
【0169】
本発明の一実施形態において、多液型硬化性樹脂組成物は、例えば、本第1液と、第2液と、の混合時に、着色剤等をさらに添加することができる。このことにより、例えば、限られた硬化性樹脂組成物の種類から、サイディングボードの色に合わせて豊富な色揃えのシーリング材を提供することができる等の利点を有する。それゆえ、多液型の硬化性樹脂組成物は、多色化に対する市場からの要望に容易に応えることができ、低層建物用途などに好適である。着色剤は、例えば、顔料、可塑剤、必要に応じて充填材を混合し、ペースト化したものが、作業性が高く好ましい。
【0170】
また、多液型の硬化性樹脂組成物は、多液成分の混合時に遅延剤を添加することができる。これにより、硬化速度を作業現場にて微調整することができる。
【0171】
〔4.硬化物〕
本発明の一実施形態において、本硬化性樹脂組成物、または本第1液を含む多液型硬化性樹脂組成物を硬化してなる、硬化物(以下、「本硬化物」を称する。)を提供する。以下、「本硬化性樹脂組成物」および「本第1液を含む多液型硬化性樹脂組成物」を、まとめて、「本硬化性樹脂組成物等」と称することもある。
【0172】
本硬化物は、本硬化性樹脂組成物等を硬化して形成されたものである。好適には、本硬化物は、成分(A)および成分(B)を含む第1液(主剤)と、成分(C)および成分(D)を含む第2液(硬化剤)と、を混合し、得られた硬化性樹脂組成物を加熱して硬化させることによって形成されたものである。なお、本硬化性樹脂組成物が、溶剤等の揮発成分を含む場合、当該揮発成分は、硬化時の加熱によって揮発する。したがって、本硬化物は、本硬化性樹脂組成物に含まれる揮発成分を実質的に含まない。
【0173】
本硬化性樹脂組成物等を硬化させる時の加熱温度は特に限定されることなく、通常、50~200℃であるが、60~120℃が好ましく、70~110℃がより好ましく、80~100℃がさらに好ましい。本硬化物は、60~120℃といった比較的低温で形成させても、優れた耐傷性を有することができる。
【0174】
本硬化性樹脂組成物等を硬化させる時の加熱時間は特に限定されないが、コストおよび硬化反応の進行度を両立する観点から、5~120分が好ましく、10~100分がより好ましく、15~60分がさらに好ましい。
【0175】
本硬化物の厚みとしては、特に限定されないが、1~100μmであることが好ましい。本硬化物の厚みが1μm以上であると、硬化塗膜(本硬化物)の耐傷性や耐水性が良好なものとなる。本硬化物の厚みが100μm以下であると、硬化収縮によるクラックを生じにくい。より好ましくは5~50μmであり、さらに好ましくは10~40μmである。
【0176】
(用途)
本硬化性樹脂組成物および本硬化物は、種々の用途に用いることができる。例えば、透明材料、光学材料、光学レンズ、光学フィルム、光学シート、光学部品用接着剤、光導波路結合用光学接着剤、光導波路周辺部材固定用接着剤、DVD貼り合せ用接着剤、粘着剤、ダイシングテープ、電子材料、絶縁材料(プリント基板、電線被覆等を含む)、高電圧絶縁材料、層間絶縁膜、絶縁用パッキング、絶縁被覆材、接着剤、高耐熱性接着剤、高放熱性接着剤、光学接着剤、LED素子の接着剤、各種基板の接着剤、ヒートシンクの接着剤、塗料、インク、着色インク、コーティング材料(ハードコート、シート、フィルム、光ディスク用コート、光ファイバ用コート等を含む)、成形材料(シート、フィルム、FRP等を含む)、シーリング材料、ポッティング材料、封止材料、発光ダイオード用封止材料、発光ダイオード用のリフレクター・反射板、光半導体封止材料、液晶シール剤、表示デバイス用シール剤、電気材料用封止材料、太陽電池の封止材料、高耐熱シール材、レジスト材料、液状レジスト材料、着色レジスト、ドライフィルムレジスト材料、ソルダーレジスト材料、カラーフィルター用材料、光造形、電子ペーパー用材料、ホログラム用材料、太陽電池用材料、燃料電池用材料、表示材料、記録材料、防振材料、防水材料、防湿材料、熱収縮ゴムチューブ、オーリング、複写機用感光ドラム、電池用固体電解質、ガス分離膜に応用できる。また、コンクリート保護材、ライニング、土壌注入剤、蓄冷熱材、滅菌処理装置用シール材、コンタクトレンズ、酸素富化膜の他、他樹脂等への添加剤等が挙げられる。
【0177】
また、本硬化性樹脂組成物の第1液と第2液とを混合し、得られた混合物を基材に塗布し、熱源を用いて当該混合物を硬化させ、硬化塗膜を形成することにより、本硬化物を含む積層体を得ることができる。当該積層体は、パソコン、スマートフォン、タブレット等の前面板、自動車等の窓ガラス、自動車等のランプの保護具材、フィルム等に好適に使用できる。
【0178】
前記基材は特に限定されず、例えば、金属(例えば、アルミニウム、SUS、銅、鉄等)、セラミックス、ガラス、セメント、窯業系基材、石材、プラスチック(例えば、ポリカーボネート(PC)、アクリル、ABS、PC-ABSアロイ、ポリエチレンテレフタレート(PET)等)、木材、紙、繊維等であってよい。前記基材はフィルムやシートであってもよい。本硬化性樹脂組成物は、自動車、建築物、家電用品、産業機器等の塗装に好適に使用することができる。本硬化性樹脂組成物は加熱により硬化するものであるため、特に、複雑な形状を有する基材の表面に塗膜を形成する場合に好適である。また、本硬化性樹脂組成物は、上述した通り、60~120℃といった比較的低温で硬化させても優れた耐傷性を達成できる。そのため、基材が有機基材であっても、硬化時の加熱による基材へのダメージを抑制できるので、有機基材に対しても好適に使用できる利点がある。
【0179】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【0180】
すなわち、本発明の一実施形態は、以下である。
<1>グリシジルオキシ基を有するポリシロキサン(A)と、(メタ)アクリル樹脂(B)と、ポリイソシアネート化合物(C)と、アルミニウム化合物(D)と、を含む、硬化性樹脂組成物であって、以下の条件(1)~(3)を満たす、硬化性樹脂組成物:
条件(1):
前記成分(A)~(D)の合計量100重量部に対して、
前記成分(A)を5~84重量部、
前記成分(B)を10~50重量部、
前記成分(C)を0~5重量部、および、
前記成分(D)を1~10重量部含む
条件(2):
前記成分(B)を構成する(メタ)アクリルモノマー100重量部に対して、アルコキシシリル基を有するメタクリルモノマーを、0.5~3重量部含む
条件(3):
前記成分(B)の重量平均分子量が、20,000~150,000である。
<2>前記成分(A)~(D)の合計量100重量部に対して、前記成分(A)を8~50重量部含む、請求項1に記載の硬化性樹脂組成物。
<3>前記成分(A)の全構成単位100モル%に対する、T1の量が5~60モル%であり、T2の量が10~50モル%であり、T3の量が40~80モル%であり、かつ、前記T1、前記T2および前記T3の合計量が、90~100モル%である、<1>または<2>に記載の硬化性樹脂組成物。
【0181】
(ここで、前記T1、前記T2または前記T3とは、それぞれ、前記成分(A)の全構成単位中の、モノオルガノトリアルコキシシランに由来し、かつ、シロキサン結合を1個(T1)、2個(T2)または3個(T3)形成している構成単位である。)
<4>記成分(A)が、3-(グリシジルオキシ)プロピル基と、2-(エポキシシクロヘキシル)エチル基とを含み、
前記2-(エポキシシクロヘキシル)エチル基が、前記3-(グリシジルオキシ)プロピル基100モルに対して、10~100モルである、<1>~<3>のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
<5>前記成分(A)のエポキシ当量が、150~400である、<1>~<4>のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
<6>多液型の硬化性樹脂組成物である、<1>~<5>のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。
<7>前記成分(A)と、前記成分(B)と、を含む第1液と、
前記成分(C)と、前記成分(D)と、を含む第2液と、を含む、<6>に記載の硬化性樹脂組成物。
<8>グリシジルオキシ基を有するポリシロキサン(A)と、前記成分(B)と、を含む、多液型硬化性樹脂組成物用の第1液。
<9><1>~<7>のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物、または<8>に記載の第1液を含む多液型硬化性樹脂組成物を含む、塗料。
<10><1>~<7>のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物、<8>に記載の第1液を含む多液型硬化性樹脂組成物、または<9>に記載の塗料を硬化してなる、硬化物。
【実施例0182】
以下、本発明を実施例に基づいてより詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【0183】
〔材料〕
実施例および比較例において、以下の材料を使用した。
【0184】
<成分(A)>
以下の材料を用いて、製造例1、10~12の方法で製造した、A-1~A-4。
【0185】
(アルコキシシラン化合物(a1))
3-グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン(略称「Ge」):(ダウ・東レ株式会社製の「OFS-6040」、分子量236.3)
(アルコキシシラン化合物(a2))
メチルトリメトキシシラン(略称「Me」):(ダウ・東レ株式会社製の「OFS-6070」:、分子量136.2)
2-(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(略称「EC」):(信越化学株式会社製も「KBM-303」、分子量246.3)
フェニルトリメキシシラン(略称「Ph」):(ダウ・東レ株式会社製の「Z-6124」、分子量198.3)
(縮合触媒)
塩化マグネシウム・6水和物(略称「MgCl2」)(東京化成株式会社製、分子量203.3)
<成分(B)>
以下の材料を用いて、製造例2~9の方法で製造した、B-1~B-8。
【0186】
((メタ)アクリル系単量体)
メチルメタクリレート(略称「MMA」):三菱ガス化学株式会社製
ブチルアクリレート(略称「BA」):株式会社日本触媒製
(水酸基を有する単量体)
2-ヒドロキシエチルメタクリレート(略称「HEMA」):株式会社日本触媒製
(重合触媒)
2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル):(和光純薬工業株式会社製「V59」、分子量192.3)
<成分(C)>
ヘキサメチレンジイソシアネートの平均3量体(イソシアヌレート変性体)(略称「N3300」):コベストロジャパン株式会社製の「スミジュールN3300」)
<成分(D)>
アルミニウム(トリスエチルアセトアセテート)(略称「ALCH-TR」)(川研ファインケミカル株式会社製、分子量414.4)
<その他の成分>
(その他の金属触媒)
ジブチル錫化合物(商品名「ネオスタン U-220H」、略称「U-220H」)(日東化成株式会社製)
(表面調整剤)
商品名「BYK-302」:(BYK社製)
(溶剤)
酢酸イソブチル(略称「IBAC」):(KHネオケム株式会社製、分子量116.2)
〔測定および評価方法〕
実施例および比較例における測定および評価を、以下の方法で行った。
【0187】
(外観)
硬化物の外観を、目視で観察した。
A(良好):目視で無色透明
B(不良):目視で無色透明ではなく白濁している。
【0188】
(密着性)
得られた、ABS上、PC-ABS上、およびPC上に塗装した硬化物(塗膜)上に、それぞれ1mm間隔の、クロスカット10×10の100マスとなるようにカッターで切り込みを入れ、切り込み上にニチバン製セロハンテープ(登録商標)を貼り付けた。次いで、90゜上方に勢い良く剥離させ、基材から硬化塗膜が剥がれないかを目視にて観察した。樹脂が剥離していないマス1マス当り1点として、硬化物の密着性を測定した(剥離評価)。なお、完全に密着している場合(すなわち、樹脂が剥離したマスが存在しない場合)を100点、すべての樹脂が完全に剥離した場合を0点とした。95点以上である場合、硬化物が基板上に密着したと判断し、95点未満である場合、硬化物が基板から剥離した、と判断した。以下の基準に基づき、硬化物の密着性を評価した:
A(良好):硬化物が、ABS上、PC-ABS上、およびPC上のいずれに対しても密着している
B(不良):硬化物が、ABS上、PC-ABS上、およびPC上のいずれか、またはすべてから剥離した。
【0189】
(耐傷性)
消しゴム磨耗試験機((株)光本製作所製)を用い、得られたABS上に塗装した硬化物(塗膜)に対してスチールウール#0000に500g/cm2の荷重をかけて、硬化塗膜の表面をストローク長10cmで10回往復させた後の、塗膜の光沢保持率を測定した。ここで、塗膜の光沢保持率はBYK製マイクロトリグロスによって測定した値である。以下の基準に基づき、硬化物の耐傷性を評価した:
A(合格:優良):光沢保持率が90%以上
B(合格:良):光沢保持率が80%以上90%未満
C(不合格:不良):光沢保持率が80%未満。
【0190】
(耐薬品性)
得られたABS上に塗装した硬化物(塗膜)に対して、乳酸10%水溶液を0.2g、塗膜上にスポットし、80℃に調整した熱風乾燥機にて1時間静置した。その後、塗膜の色味変化、および平滑性変化を目視にて確認し、以下の基準に基づき、硬化物の耐薬品性を評価した:
A(合格:優良):色味変化はなく、スポット痕は残らない。また、塗膜の表面は平滑で、縮れはない
B(合格:良):色味変化はなく、スポット痕は薄く残るのみ。塗膜の表面は平滑で、縮れはない
C(不合格:不良):スポット痕が白化し、また、塗膜の表面に縮れが生じる。
【0191】
(伸び)
乾燥膜厚が0.003cmとなるように、硬化性樹脂組成物をテフロンシート上に塗装した後、硬化した。次いで、硬化膜をテフロンシートから剥がした。剥がした単離膜をカッターナイフで1×5×0.003cmのサイズにカットした。カットした単離膜を、120℃雰囲気化で1cm/minの速度で引っ張り、破断した時点を終了とし、元の長さから何%伸長したかを測定した。
A(合格:優良):伸びが50%以上
B(合格:良):伸びが20%以上50%未満
C(不合格:不良):伸びが20%未満。
【0192】
〔製造例〕
(製造例1)
2Lの4口フラスコにMe0.69g、EC235.0g、MgCl2 0.475g、メタノール72.2g、純水43.1g(アルコキシシリル基に対して83モル%)を入れ、90℃に設定したオイルバスで加熱し、2時間反応させた。その後、反応系にMe0.69g、Ge714.3g、純水64.6g(アルコキシシリル基に対して40モル%)を追加し、エバポレーター、および120℃に設定したオイルバスを用いて減圧蒸留を行い、発生したメタノール、および残存水を合計で431.0g除去した。その後、安定剤としてAcAcを21.0g加え、SC調整のためにIBACを279.0g加えることで、約1000gのオルガノポリシロキサン(A-1)を得た。得られたA-1のSC(固形分)は、70%であり、重量平均分子量は5200であり、29Si-NMRの測定結果よりT1/T2/T3は8/31/61の比率で、T3の量(T3/(Q1+Q2+Q3+Q4+T1+T2+T3+D1+D2+M1)×100)は62モル%であり、縮合率は85%であった。なお、SCは、得られたA-1の全量を105℃に加熱した際に、揮発しなかった成分が、A-1全量に対して占める重量割合を示すものである。
【0193】
(製造例2)
4口フラスコに窒素導入管、冷却管、および測温計を設置し、微加圧、還流条件下となるように装置を組み立てた。窒素フローしながら内温が110℃となるようにオイルバスを設定し、IBACを240.0g仕込み、110℃になるまで加熱した。上記4口フラスコとは別に、褐色瓶に、HEMAを47.8gと、TSMAを4.0gと、MMAを238.8gと、BAを107.5gと、V59を1.40gと、IBACを86.8gと、を加えて、ポンプ追加用のモノマー溶液を作製した。作製したモノマー溶液を、ダイヤフラム式ポンプを用いて、前記4口フラスコ内に5時間かけて滴下した。滴下後、褐色瓶にV59を0.60gと、IBACを73.2gと、を加えて、溶液を作製し、ポンプを用いて1時間かけて、前記4口フラスコ内の反応液に滴下した。滴下終了後、さらに1.5時間加熱した後に、更にIBACを200.0g追加することで、B-1を得た。得られたB-1のSCは40.0%であり、重量平均分子量は60,900であった。
【0194】
(製造例3)
4口フラスコに窒素導入管、冷却管、および測温計を設置し、微加圧、還流条件下となるように装置を組み立てた。窒素フローしながら内温が110℃となるようにオイルバスを設定し、IBACを240.0g仕込み、110℃になるまで加熱した。上記4口フラスコとは別に、褐色瓶に、HEMAを47.8gと、TSMAを8.0gと、MMAを238.8gと、BAを103.5gと、V59を1.40gと、IBACを86.8gと、を加えて、ポンプ追加用のモノマー溶液を作製した。作製したモノマー溶液を、ダイヤフラム式ポンプを用いて、前記4口フラスコ内に5時間かけて滴下した。滴下後、褐色瓶にV59を0.60gと、IBACを73.2gと、を加えて、溶液を作製し、ポンプを用いて1時間かけて、前記4口フラスコ内の反応液に滴下した。滴下終了後、さらに1.5時間加熱した後に、更にIBACを200.0g追加することで、B-2を得た。得られたB-2のSCは40.0%であり、重量平均分子量は62,900であった。
【0195】
(製造例4)
4口フラスコに窒素導入管、冷却管、および測温計を設置し、微加圧、還流条件下となるように装置を組み立てた。窒素フローしながら内温が110℃となるようにオイルバスを設定し、IBACを240.0g仕込み、110℃になるまで加熱した。上記4口フラスコとは別に、褐色瓶に、HEMAを47.8gと、TSMAを11.9gと、MMAを238.8gと、BAを99.5gと、V59を1.40gと、IBACを86.8gと、を加えて、ポンプ追加用のモノマー溶液を作製した。作製したモノマー溶液を、ダイヤフラム式ポンプを用いて、前記4口フラスコ内に5時間かけて滴下した。滴下後、褐色瓶にV59を0.60gと、IBACを73.2gと、を加えて、溶液を作製し、ポンプを用いて1時間かけて、前記4口フラスコ内の反応液に滴下した。滴下終了後、さらに1.5時間加熱した後に、更にIBACを200.0g追加することで、B-3を得た。得られたB-3のSCは40.0%であり、重量平均分子量は60,900であった。
【0196】
(製造例5)
4口フラスコに窒素導入管、冷却管、および測温計を設置し、微加圧、還流条件下となるように装置を組み立てた。窒素フローしながら内温が110℃となるようにオイルバスを設定し、IBACを240.0g仕込み、110℃になるまで加熱した。上記4口フラスコとは別に、褐色瓶に、HEMAを47.8gと、TSMAを15.9gと、MMAを238.8gと、BAを95.5gと、V59を1.40gと、IBACを86.8gと、を加えて、ポンプ追加用のモノマー溶液を作製した。作製したモノマー溶液を、ダイヤフラム式ポンプを用いて、前記4口フラスコ内に5時間かけて滴下した。滴下後、褐色瓶にV59を0.60gと、IBACを73.2gと、を加えて、溶液を作製し、ポンプを用いて1時間かけて、前記4口フラスコ内の反応液に滴下した。滴下終了後、さらに1.5時間加熱した後に、更にIBACを200.0g追加することで、B-4を得た。得られたB-4のSCは40.0%であり、重量平均分子量は61,600であった。
【0197】
(製造例6)
4口フラスコに窒素導入管、冷却管、および測温計を設置し、微加圧、還流条件下となるように装置を組み立てた。窒素フローしながら内温が110℃となるようにオイルバスを設定し、IBACを240.0g仕込み、110℃になるまで加熱した。上記4口フラスコとは別に、褐色瓶に、HEMAを47.0gと、TSMAを7.8gと、MMAを235.2gと、BAを101.9gと、V59を7.40gと、IBACを86.8gと、を加えて、ポンプ追加用のモノマー溶液を作製した。作製したモノマー溶液を、ダイヤフラム式ポンプを用いて、前記4口フラスコ内に5時間かけて滴下した。滴下後、褐色瓶にV59を0.60gと、IBACを73.2gと、を加えて、溶液を作製し、ポンプを用いて1時間かけて、前記4口フラスコ内の反応液に滴下した。滴下終了後、さらに1.5時間加熱した後に、更にIBACを200.0g追加することで、B-5を得た。得られたB-5のSCは40.0%であり、重量平均分子量は12,900であった。
【0198】
(製造例7)
4口フラスコに窒素導入管、冷却管、および測温計を設置し、微加圧、還流条件下となるように装置を組み立てた。窒素フローしながら内温が110℃となるようにオイルバスを設定し、IBACを240.0g仕込み、110℃になるまで加熱した。上記4口フラスコとは別に、褐色瓶に、HEMAを47.8gと、MMAを238.8gと、BAを111.4gと、V59を1.40gと、IBACを86.8gと、を加えて、ポンプ追加用のモノマー溶液を作製した。作製したモノマー溶液を、ダイヤフラム式ポンプを用いて、前記4口フラスコ内に5時間かけて滴下した。滴下後、褐色瓶にV59を0.60gと、IBACを73.2gと、を加えて、溶液を作製し、ポンプを用いて1時間かけて、前記4口フラスコ内の反応液に滴下した。滴下終了後、さらに1.5時間加熱した後に、更にIBACを200.0g追加することで、B-6を得た。得られたB-6のSCは40.0%であり、重量平均分子量は59,900であった。
【0199】
(製造例8)
4口フラスコに窒素導入管、冷却管、および測温計を設置し、微加圧、還流条件下となるように装置を組み立てた。窒素フローしながら内温が110℃となるようにオイルバスを設定し、IBACを240.0g仕込み、110℃になるまで加熱した。上記4口フラスコとは別に、褐色瓶に、HEMAを152.0gと、MMAを76.0gと、BMAを152.0gと、V59を19.40gと、IBACを86.8gと、を加えて、ポンプ追加用のモノマー溶液を作製した。作製したモノマー溶液を、ダイヤフラム式ポンプを用いて、前記4口フラスコ内に5時間かけて滴下した。滴下後、褐色瓶にV59を0.60gと、IBACを73.2gと、を加えて、溶液を作製し、ポンプを用いて1時間かけて、前記4口フラスコ内の反応液に滴下した。滴下終了後、さらに1.5時間加熱した後に、更にIBACを200.0g追加することで、B-7を得た。得られたB-7のSCは40.0%であり、重量平均分子量は7,800であった。
【0200】
(製造例9)
4口フラスコに窒素導入管、冷却管、および測温計を設置し、微加圧、還流条件下となるように装置を組み立てた。窒素フローしながら内温が110℃となるようにオイルバスを設定し、IBACを240.0g仕込み、110℃になるまで加熱した。上記4口フラスコとは別に、褐色瓶に、HEMAを47.9gと、TSMAを8.0gと、MMAを239.6gと、BAを103.8gと、V59を0.48gと、IBACを72.8gと、を加えて、ポンプ追加用のモノマー溶液を作製した。作製したモノマー溶液を、ダイヤフラム式ポンプを用いて、前記4口フラスコ内に5時間かけて滴下した。滴下後、褐色瓶にV59を0.12gと、IBACを72.8gと、を加えて、溶液を作製し、ポンプを用いて1時間かけて、前記4口フラスコ内の反応液に滴下した。滴下終了後、さらに1.5時間加熱した後に、更にIBACを200.0g追加することで、B-8を得た。得られたB-8のSCは40.0%であり、重量平均分子量は123,000であった。
【0201】
(製造例10)
2Lの4口フラスコにMe0.69g、EC140.99g、MgCl2 0.476g、メタノール47.71g、純水21.64g(アルコキシシリル基に対して69モル%)、塩化マグネシウム0.475gを入れ、90℃に設定したオイルバスで加熱し、2時間反応させた。その後、反応系にMe0.69g、Ge809.67g、純水86.56g(アルコキシシリル基に対して47モル%)、塩化リチウム0.0095gを追加し、エバポレーター、および120℃に設定したオイルバスを用いて減圧蒸留を行い、発生したメタノール、および残存水を合計で431.0g除去した。その後、安定剤としてAcAcを21.0g加え、SC調整のためにIBACを279.0g加えることで、約1000gのオルガノポリシロキサン(A-2)を得た。得られたA-2のSC(固形分)は、70%であり、重量平均分子量は9800であり、29Si-NMRの測定結果よりT1/T2/T3は1/25/74の比率で、T3の量(T3/(Q1+Q2+Q3+Q4+T1+T2+T3+D1+D2+M1)×100)は74モル%であり、縮合率は91%であった。なお、SCは、得られたA-2の全量を105℃に加熱した際に、揮発しなかった成分が、A-2全量に対して占める重量割合を示すものである。
【0202】
(製造例11)
2Lの4口フラスコにMe0.69g、EC140.99g、MgCl2 0.502g、メタノール43.80g、純水25.58g(アルコキシシリル基に対して82モル%)、90℃に設定したオイルバスで加熱し、2時間反応させた。その後、反応系にMe0.69g、Ph624.55g、Ge237.46g、純水102.31g(アルコキシシリル基に対して46モル%)を追加し、エバポレーター、および120℃に設定したオイルバスを用いて減圧蒸留を行い、発生したメタノール、および残存水を合計で476.56.89g除去した。その後、安定剤としてAcAcを21.0g加え、SC調整のためにIBACを279.0g加えることで、約1000gのオルガノポリシロキサン(A-3)を得た。得られたA-3のSC(固形分)は、70%であり、重量平均分子量は4800であり、29Si-NMRの測定結果よりT1/T2/T3は10/35/55の比率で、T3の量(T3/(Q1+Q2+Q3+Q4+T1+T2+T3+D1+D2+M1)×100)は55モル%であり、縮合率は82%であった。なお、SCは、得られたA-3の全量を105℃に加熱した際に、揮発しなかった成分が、A-3全量に対して占める重量割合を示すものである。
【0203】
(製造例12)
2Lの4口フラスコにMe0.69g、EC75.2g、MgCl2 0.476g、メタノール24.18g、純水13.03g(アルコキシシリル基に対して78モル%)を入れ、90℃に設定したオイルバスで加熱し、2時間反応させた。その後、反応系にMe0.69g、Ge876.43g、純水95.58g(アルコキシシリル基に対して48モル%)を追加し、エバポレーター、および120℃に設定したオイルバスを用いて減圧蒸留を行い、発生したメタノール、および残存水を合計で386.27g除去した。その後、安定剤としてAcAcを21.0g加え、SC調整のためにIBACを279.0g加えることで、約1000gのオルガノポリシロキサン(A-4)を得た。得られたA-4のSC(固形分)は、70%であり、重量平均分子量は7900であり、29Si-NMRの測定結果よりT1/T2/T3は5/29/66の比率で、T3の量(T3/(Q1+Q2+Q3+Q4+T1+T2+T3+D1+D2+M1)×100)は66モル%であり、縮合率は87%であった。なお、SCは、得られたA-4の全量を105℃に加熱した際に、揮発しなかった成分が、A-4全量に対して占める重量割合を示すものである。
【0204】
〔実施例1〕
(硬化性樹脂組成物の作製)
表1に記載の配合に沿って、製造例1で作製した成分(A)であるA-1と、製造例2で作製した成分(B)であるB-1と、成分(D)であるALCH-TRと、その他の金属触媒であるU-220Hと、表面調整剤であるBYK-302と、溶剤であるIBACと、を240mlマヨネーズビンに、成分(A)、成分(B)、成分(D)、その他の金属触媒、表面調整剤、溶剤の順で添加し、マグネチックスターラーを用いて5分間混合し、硬化性樹脂組成物を作製した。なお、表1に記載の成分(A)および成分(B)の配合量は、SC(固形分)量である。また、表1に記載の溶剤の配合量は、各製造例で作製した成分(A)および成分(B)中の溶剤の量(各製造例で作製した成分(A)および成分(B)から、固形分を除いた量)と、各成分を配合する際に別途添加した溶剤の量、との合計量(すなわち、硬化性樹脂組成物に含まれる溶剤の全量)である。
【0205】
(硬化物(塗膜)の作製)
作製した硬化性樹脂組成物を、50×150×2mmの各基材(ABS基材、PC-ABS基材、PC基材、およびフロートガラス)上に、40番バーコーターで塗装し、80℃に設定した熱風乾燥機内に30分間入れることで溶剤の除去、および塗装した硬化性樹脂組成物の硬化を実施し、ドライで約0.030mm厚の硬化物(塗膜)を得た。得られた硬化物について、外観、密着性、耐傷性、耐薬品性、および伸びを評価した。結果を表1に示す。
【0206】
〔実施例2~12、比較例1~4〕
各成分の配合量を表1に記載の通りに変更したこと以外は実施例1と同様の手順により、硬化性樹脂組成物および硬化物を作製した。得られた硬化物について、耐薬品性、および伸びを評価した。また、実施例2~12について、外観、密着性、および耐傷性を評価した。結果を表1に示す。なお、表1中、成分(A)~(D)、およびその他の金属触媒は、溶剤で希釈したものを用いた。具体的には、原料(成分(A)~(D)、およびその他の金属触媒)を70%、溶剤を30%として調製した、有効成分70%の調製物を用いて、実施例に供した。
【0207】
【0208】
〔結果〕
表1より、実施例1~12の硬化性樹脂組成物は、耐薬品性および伸びに優れることが示された。すなわち、本発明の一実施形態によれば、耐薬品性および伸びに優れる硬化物を提供し得る、硬化性樹脂組成物を提供できることが示された。
【0209】
一方、表1より、比較例1~4の硬化性樹脂組成物は、得られる硬化物の耐薬品性および伸びの少なくとも一つが不良となっている。すなわち、硬化物性樹脂組成物が本硬化性樹脂組成物の構成を満たさない場合、得られる硬化物は、優れた耐薬品性および伸びを同時に達成することができないことが示された。
【0210】
また、実施例1~12の硬化性樹脂組成物は、耐薬品性および伸びに加えて、外観、密着性、および耐傷性にも優れることが分かった。