JP2001192619A - 変性シランカップリング剤及びこれを用いた塗剤組成物 - Google Patents
変性シランカップリング剤及びこれを用いた塗剤組成物Info
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Abstract
て、無機物への優れた接着促進性を有する変性シランカ
ップリング剤及びこれを用いた塗剤組成物を提供するこ
と。 【解決手段】エポキシ基を有するシランカップリング剤
とアミノアルコールの反応生成物からなることを特徴と
する変性シランカップリング剤、エポキシ基を有するシ
ランカップリング剤とアミノ基を有するシランカップリ
ング剤の反応生成物からなることを特徴とする変性シラ
ンカップリング剤、エポキシ基を有するシランカップリ
ング剤とアルキルアミンの反応生成物からなることを特
徴とする変性シランカップリング剤、アミノ基を有する
シランカップリング剤とエポキシ化合物の反応生成物か
らなることを特徴とする変性シランカップリング剤及び
これらを用いた塗剤組成物。
Description
リング剤及びこれを用いた塗剤組成物に関し、詳しくは
塗剤とシランカップリング剤の混合使用において、無機
物への優れた接着促進性を有する変性シランカップリン
グ剤及びこれを用いた塗剤組成物に関する。
の接着促進剤として有効であることは知られている。
見ると、ガラスなどの無機物面に、シランカップリン
グ剤の希釈液を塗布し、その後に塗料、インキ等の塗剤
を塗布する方法や、塗剤とシランカップリング剤の混
合液を塗布する方法がある。
能は有効に機能するが、の塗剤とシランカップリング
剤の混合液を塗布する方法では、十分な性能が得られな
いことが多い。
得られない原因としては、シランカップリング剤の有機
機能基と塗剤中の有機化合物の官能基との結合が早く、
有機化合物中に取り込まれることで、無機物の界面で機
能するシランカップリング剤が少なくなることが考えら
れる。又はシランカップリング剤が塗剤中の有機化合物
と相溶性が低く、取り込まれないことも原因となるので
はないか考えられる。
剤とシランカップリング剤の混合使用において、無機物
への優れた接着促進性を有する変性シランカップリング
剤及びこれを用いた塗剤組成物を提供することを課題と
する。
決するために鋭意検討を重ねた結果、市販の特定シラン
カップリング剤を変性し、その有機機能基中に水酸基を
導入することにより、有機化合物の官能基と適度な速さ
で結合し、且つ有機化合物と相溶性が良くなり、有機化
合物中に取込まれやすくなることで、シランカップリン
グ剤の性能が有効に機能することを見出し、本発明に至
ったものであり、請求項1に記載の発明は、エポキシ基
を有するシランカップリング剤とアミノアルコールの反
応生成物からなることを特徴とする変性シランカップリ
ング剤である。
は、エポキシ基を有するシランカップリング剤とアミノ
基を有するシランカップリング剤の反応生成物からなる
ことを特徴とする変性シランカップリング剤である。
発明は、エポキシ基を有するシランカップリング剤とア
ルキルアミンの反応生成物からなることを特徴とする変
性シランカップリング剤である。
発明は、アミノ基を有するシランカップリング剤とエポ
キシ化合物の反応生成物からなることを特徴とする変性
シランカップリング剤である。
載の発明は、塗剤と、エポキシ基を有するシランカップ
リング剤とアミノアルコールの反応生成物からなる変性
シランカップリング剤と、を少なくとも含有することを
特徴とする塗剤組成物である。
発明は、塗剤と、エポキシ基を有するシランカップリン
グ剤とアミノ基を有するシランカップリング剤の反応生
成物からなる変性シランカップリング剤と、を少なくと
も含有することを特徴とする塗剤組成物である。
発明は、塗剤と、エポキシ基を有するシランカップリン
グ剤とアルキルアミンの反応生成物からなる変性シラン
カップリング剤と、を少なくとも含有することを特徴と
する塗剤組成物である。
発明は、塗剤と、アミノ基を有するシランカップリング
剤とエポキシ化合物の反応生成物からなる変性シランカ
ップリング剤と、を少なくとも含有することを特徴とす
る塗剤組成物である。
する。
カップリング剤に関するものであり、その態様は、エ
ポキシ基を有するシランカップリング剤とアミノアルコ
ールの反応生成物からなる変性シランカップリング剤
(以下、第1の変性シランカップリング剤という)、
エポキシ基を有するシランカップリング剤とアミノ基を
有するシランカップリング剤の反応生成物からなる変性
シランカップリング剤(以下、第2の変性シランカップ
リング剤という)、エポキシ基を有するシランカップ
リング剤とアルキルアミンの反応生成物からなる変性シ
ランカップリング剤(以下、第3の変性シランカップリ
ング剤という)、アミノ基を有するシランカップリン
グ剤とエポキシ化合物の反応生成物からなる変性シラン
カップリング剤(以下、第4の変性シランカップリング
剤という)がある。
るための原料となるエポキシ基を有するシランカップリ
ング剤としては、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、β―(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルト
リメトキシシラン等が挙げられる。
ールアミン(DEA)、2−アミノ−2−メチル−1−プ
ロパノール(AMP)等が挙げられる。
キシ基を有するシランカップリング剤とアミノアルコー
ルを溶剤中において、所定のモル比で混合して、反応さ
せ、25℃で数十時間放置しておくことにより得ること
ができる。以下、第2〜第4の変性シランカップリング
剤も原料をおのおの変えて同様に製造できる。
示) (1)γ―グリシドキシプロピルトリメトキシシランと
ジエタノールアミンとの反応により、以下の化1の化合
物が得られる。
キシシランと2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール
との反応により、以下の化2の化合物が得られる。
リング剤の原料となるエポキシ基を有するシランカップ
リング剤としては、上記第1の変性シランカップリング
剤の製造に用いた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、β―(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルト
リメトキシシラン等が挙げられる。
しては、3−アミノプロピルジメチルエトシキシシラ
ン、3−アミノプロピルメチルジエトシキシシラン、3
−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロ
ピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3
−アミノプロピルメチルメトシキシシラン、N−(2−
アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトシキシシ
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等が挙げられる。
示) (1)γ―グリシドキシプロピルトリメトキシシランと
N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメ
トキシシランの反応により、以下の化3の化合物が得ら
れる。
リング剤の原料となるエポキシ基を有するシランカップ
リング剤としては、上記第1の変性シランカップリング
剤と同様に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、β
―(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメト
キシシラン等が挙げられる。
ン、ジブチルアミン(DBA)、ジオクチルアミン、ヘキサ
メチレンジアミン等が挙げられる。
示) (1)γ―グリシドキシプロピルトリメトキシシランと
ジブチルアミンの反応により、以下の化4の化合物が得
られる。
リング剤の原料となるアミノ基を有するシランカップリ
ング剤としては、前記と同様な3−アミノプロピルジメ
チルエトシキシシラン、3−アミノプロピルメチルジエ
トシキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラ
ン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2
−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルメトシキ
シシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピ
ルトリメトシキシシラン、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等が挙げられ
る。
ールジグリシジルエーテル(EGDGE)、ビスフェノールA
とエピクロルヒドリンの重縮合物で末端エポキシ基を有
する化合物、ポリプロピレングリコールジグリシジルエ
ーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテ
ル等が挙げられる。
示) (1)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とエチレングリコールジグリシジル
エーテルの反応により、以下の化5の化合物が得られ
る。
と上記第1〜第4の変性シランカップリング剤を少なく
とも混合してなる塗剤組成物に関するものである。
化合物を溶媒に溶解し、各種塗布材料を混合・分散した
ものである。
ス変性樹脂(ニトロセルロース、セルロールアセチルブ
チレート(CAB)、セルロースアセチルプロピネート
(CAP)等)、塩化ビニルとビニル化合物の共重合及
び変性樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリア
ミド樹脂、エポキシ樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合
樹脂、ロジン及び変性樹脂、アルキッド樹脂、ポリエス
テル樹脂、ポリイソシアネート系化合物、キレート系化
合物、カルボジイミド系化合物等の印刷インキ、塗料、
接着剤等の塗剤に使用される樹脂及び又は架橋剤であ
る。
着剤等に用いられる塗布材料であり、例えば、着色剤、
光沢剤等が挙げられる。
などで使用されている染料、無機顔料、有機顔料および
体質顔料が使用できる。使用可能な染料としては、アゾ
染料、アントラキノン染料、インジゴ染料、フタロシア
ニン染料、カルボニル染料、キノンイミン染料、メチン
染料、キノリン染料、ニトロ染料などの各種染料を挙げ
ることができる。また、使用可能な無機顔料としては、
酸化チタン、ベンガラ、アンチモンレッド、カドミウム
レッド、カドミウムイエロー、コバルトブルー、紺青、
群青、カーボンブラック、黒鉛などを挙げることがで
き、有機顔料としては、溶性アゾ顔料、不溶性アゾ顔
料、アゾレーキ顔料、縮合アゾ顔料、銅フタロシアニン
顔料、縮合多環顔料等を挙げることができる。さらに使
用可能な体質顔料としては、炭酸カルシウム、カオリ
ン、クレー、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、タル
クなどを挙げることができる。
組成物として使用する場合の変性シランカップリング剤
の含有量は、0.1〜5重量%の範囲が好ましく、より
好ましくは0.5〜2重量%の範囲である。
化合物溶解溶液に混合した後、無機物に塗布を行うと、
常態シランカップリング剤(従来品)よりも優れた接着
性を与えることできる。
かかる実施例によって本発明が限定されるものではな
い。
「GlyMOS」という)とジエタノールアミン(DEA)を
溶剤:イソプロピルアルコール(以下、「IPA」とい
う))中において、モル比、1:1で混合して、25℃
で48時間放置して下記構造式の反応生成物を得た(以
下、GlyMOS−DEA 溶液という)。
品名「セイカボンドU5204」:大日精化工業社製)
に混合して無機物への接着性試験を行った。
ルポリオールをジイソシアネートで伸長し、末端イソシ
アネートプレポリマーを製造後、過剰のジアミンで更に
伸長したウレタン・ウレア結合を有するウレタン樹脂で
あり、末端に―NH2、樹脂骨格中に―NH―を有する。
ケトン(MEK)/IPA=2/1)「セイカボンドU520
4」を固形分10%溶液に調整し、GlyMOS−DEA溶液を
表1の処方で評価を行った。
エチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン(以
下、AminoMOSという)を選択した。
評価を行った。
下、TMP−HDIという)
に、約15g/m2(wet)を塗布し、60℃、1時間の乾
燥後、更に40℃で24時間放置し、接着性を確認した。
セロテープ)を貼り付け、90度剥離を行い、以下の基準
で評価した。
後、直ぐに評価を行なった。
1、組成−4)はポリイソシアネート溶液を使用しない
1液でも、またポリイソシアネート溶液を併用した2液
でも、ガラス面に対する優れた接着性能を有することが
確認された。ポリイソシアネートを併用した場合に観ら
れるAminoMOSの接着性の低下は混合溶液及び塗膜中で樹
脂及びAminoMOS中の−R−NH2とイソシアネートの反
応が速く、十分な性能が発揮されないことによるもので
ある。末端が−R−OHの反応生成物はイソシアネート
との反応が緩和であることから無機物面への優れた接着
が得られた。
Pという)のモル比、1:1の反応生成物を実施例1の条
件で得た(以下、GlyMOS−AMP溶液という)。
ポリオール)に混合し、SiOX蒸着フィルムへの接着性試
験を行った。
式会社製「セイカボンドE287」を使用した。セイカ
ボンドE287は、ジアルコール・ジカルボン酸より製
造して末端に水酸基を有するもので、固形分60%、酢
酸エチル40%である。
ポリエステルフィルムのSiOx蒸着面に、約10g/m
2(wet)塗布し、60℃、1分間の乾燥後、60℃に加熱
されたニップロール間を通して、処理PEフィルム(4
0ミクロン)との貼り合わせを行なった。その後40℃
で48時間のエージングを行ない強度測定を行なった。
し、その結果を表4に示した。剥離強度の測定 剥離方法:T型剥離 剥離速度:300mm/分湿状態 :水に一時間浸漬後、取り出し直ちに剥離試験を
行った
比較品より優れた接着性、耐水性を得た。実施例品は湿
状態でも強度の低下は見られないが、比較品、ブランク
は強度の低下が見られた。
例1の条件で得た(以下、GlyMOS−AminoMOS溶液とい
う)。
うに評価した。
後、直ぐに評価を行なった。
MOS溶液は、ポリイソシアネート溶液を使用しない1液
でも、またポリイソシアネート溶液を併用した2液で
も、ガラス面に対する優れた接着性能を有することが確
認された。
生成物を実施例1の条件で得た(以下、GlyMOS−DBA溶
液という)。
溶液(以下、EVA溶液という)に混合しSiOX蒸着ポリエ
ステルフィルム12ミクロンのSiOx蒸着面に塗布して、
ヒートシール接着剤としての評価を行った。
樹脂:酢酸ビニル45%、メルトインデックス80g/
10min(ASTM−D1238改)からなる市販品
を使用した。
ポリエステルフィルム12ミクロンのSiOx蒸着面に約1
5g/m2(wet)を塗布し、60℃、1分間の乾燥後、2
5℃で24時間放置し、塗布面・塗布面のヒートシール
(120℃、0.3Mpa/cm2、1秒)を行い、剥離強度の測
定を実施例3と同様に行った。
った 評価結果を表8に示す。
優れた強度を得ることがわかった。
(以下、EGDGEという) のモル比、2:1の反応生成物を
実施例1の条件で得た(以下、AminoMOS−EGDGE溶液とい
う)。
してSiOX蒸着ポリエステルフィルム12ミクロンのSiOx
蒸着面への接着性の評価を行った。
酸、または三量体酸とポリアミンを加熱溶融、縮合によ
り製造された市販の印刷インキ用重合脂肪酸ポリアミド
樹脂を使用した。
蒸着ポリエステルフィルム12ミクロンのSiOX蒸着面に
約10g/m2(wet)を塗布し、60℃、1分間の乾燥
後、25℃で24時間放置し、接着性試験を行った。
製セロテープ)を貼り付け、90度剥離を行い、評価し
た。
の水分を拭取り後、直ぐに評価を行なった。
品より優れた接着性が得られることがわかった。
ランカップリング剤の混合使用において、無機物への優
れた接着促進性を有する変性シランカップリング剤及び
これを用いた塗剤組成物を提供することができる。
Claims (8)
- 【請求項1】エポキシ基を有するシランカップリング剤
とアミノアルコールの反応生成物からなることを特徴と
する変性シランカップリング剤。 - 【請求項2】エポキシ基を有するシランカップリング剤
とアミノ基を有するシランカップリング剤の反応生成物
からなることを特徴とする変性シランカップリング剤。 - 【請求項3】エポキシ基を有するシランカップリング剤
とアルキルアミンの反応生成物からなることを特徴とす
る変性シランカップリング剤。 - 【請求項4】アミノ基を有するシランカップリング剤と
エポキシ化合物の反応生成物からなることを特徴とする
変性シランカップリング剤。 - 【請求項5】塗剤と、エポキシ基を有するシランカップ
リング剤とアミノアルコールの反応生成物からなる変性
シランカップリング剤と、を少なくとも含有することを
特徴とする塗剤組成物。 - 【請求項6】塗剤と、エポキシ基を有するシランカップ
リング剤とアミノ基を有するシランカップリング剤の反
応生成物からなる変性シランカップリング剤と、を少な
くとも含有することを特徴とする塗剤組成物。 - 【請求項7】塗剤と、エポキシ基を有するシランカップ
リング剤とアルキルアミンの反応生成物からなる変性シ
ランカップリング剤と、を少なくとも含有することを特
徴とする塗剤組成物。 - 【請求項8】塗剤と、アミノ基を有するシランカップリ
ング剤とエポキシ化合物の反応生成物からなる変性シラ
ンカップリング剤と、を少なくとも含有することを特徴
とする塗剤組成物。
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