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公開番号2024107512
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-09
出願番号2023011466
出願日2023-01-30
発明の名称水酸基含有オルガノポリシロキサン、その製造方法、該オルガノポリシロキサンを含有する硬化性組成物、コーティング剤および被覆物品
出願人信越化学工業株式会社
代理人弁理士法人英明国際特許事務所
主分類C08G 77/16 20060101AFI20240802BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】保存安定性および硬化性組成物に用いた際の硬化性に優れ、耐薬品性、耐屈曲性に優れた被膜を与える水酸基含有オルガノポリシロキサンを提供すること。
【解決手段】下記式(I)で表される水酸基含有オルガノポリシロキサン。
<com:Image com:imageContentCategory="Drawing"> <com:ImageFormatCategory>TIFF</com:ImageFormatCategory> <com:FileName>2024107512000018.tif</com:FileName> <com:HeightMeasure com:measureUnitCode="Mm">10</com:HeightMeasure> <com:WidthMeasure com:measureUnitCode="Mm">149</com:WidthMeasure> </com:Image> (式中、R¹は、1価飽和炭化水素基等であり、R²は、メチル基等であり、R³は、下記式(II)で表される基であり、a、b、cおよびdは、0≦a<1、0<b≦1、0≦c≦0.5、0≦d<1、かつa+b+c+d=1を満たす数であり、eは、0≦e≦1を満たす数であり、fは、0<f<4を満たす数である。)
<com:Image com:imageContentCategory="Drawing"> <com:ImageFormatCategory>TIFF</com:ImageFormatCategory> <com:FileName>2024107512000019.tif</com:FileName> <com:HeightMeasure com:measureUnitCode="Mm">19</com:HeightMeasure> <com:WidthMeasure com:measureUnitCode="Mm">66</com:WidthMeasure> </com:Image> (式中、R⁴は、1価飽和炭化水素基等であり、R⁵は、水素原子または1価飽和炭化水素基であり、Xは、2価炭化水素基であり、nは、0～400の数であり、*は、酸素原子との結合を表す。)
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
下記式（Ｉ）で表される水酸基含有オルガノポリシロキサン。
TIFF
2024107512000013.tif
10
149
（式中、Ｒ
1
は、それぞれ独立に、水素原子、または、ハロゲン原子で置換されていてもよい、炭素原子数１～１２の１価飽和炭化水素基、炭素原子数７～２０のアラルキル基もしくは炭素原子数６～１８のアリール基であり、Ｒ
2
は、水素原子、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、またはｉ－プロピル基であり、Ｒ
3
は、下記式（ＩＩ）で表される基であり、ａ、ｂ、ｃおよびｄは、それぞれ０≦ａ＜１、０＜ｂ≦１、０≦ｃ≦０．５、０≦ｄ＜１、かつａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１を満たす数であり、ｅおよびｆは、それぞれ０≦ｅ≦１、０＜ｆ＜４、かつ０＜ｅ＋ｆ＜４を満たす数である。）
TIFF
2024107512000014.tif
19
66
（式中、Ｒ
4
は、それぞれ独立に、水素原子、または、ハロゲン原子で置換されていてもよい、炭素原子数１～１２の１価飽和炭化水素基、炭素原子数７～２０のアラルキル基もしくは炭素原子数６～１８のアリール基であり、Ｒ
5
は、それぞれ独立に、水素原子または炭素原子数１～８の１価飽和炭化水素基であり、Ｘは、炭素原子数２～８の２価炭化水素基であり、ｎは、０～４００の数であり、＊は、酸素原子との結合を表す。）
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記式（Ｉ）において、Ｒ
1
のうち少なくとも１つは炭素原子数６～１８のアリール基である請求項１記載の水酸基含有オルガノポリシロキサン。
【請求項３】
前記式（Ｉ）において、Ｒ
1
が、それぞれ独立に、メチル基またはフェニル基である請求項１記載の水酸基含有オルガノポリシロキサン。
【請求項４】
前記式（Ｉ）において、Ｒ
2
が、メチル基である請求項１記載の水酸基含有オルガノポリシロキサン。
【請求項５】
前記式（Ｉ）において、ｂが、０．５≦ｂ≦１を満たす数である請求項１記載の水酸基含有オルガノポリシロキサン。
【請求項６】
前記式（Ｉ）において、ａおよびｄが、０である請求項１記載の水酸基含有オルガノポリシロキサン。
【請求項７】
前記式（ＩＩ）において、Ｒ
4
が、メチル基であり、Ｒ
5
が、水素原子であり、Ｘが、炭素原子数３のアルキレン基であり、ｎが、１である請求項１記載の水酸基含有オルガノポリシロキサン。
【請求項８】
ゲル浸透クロマトグラフィーにおけるポリスチレン換算の重量平均分子量（Ｍｗ）が、１，０００～５００，０００である請求項１記載の水酸基含有オルガノポリシロキサン。
【請求項９】
（工程α）：下記式（Ｉ’）で表されるオルガノポリシロキサンと下記式（ＩＩＩ）で表されるシラン化合物との加水分解縮合反応によりまたは下記式（Ｉ’）で表されるオルガノポリシロキサンと下記式（ＩＶ）で表されるジシロキサン化合物との酸触媒を用いた平衡化反応により、ＳｉＨ基を有するオルガノポリシロキサンを得る工程、および
TIFF
2024107512000015.tif
10
143
（式中、Ｒ
1
、Ｒ
2
、ａ、ｂ、ｃおよびｄは、上記と同じであり、ｇは、０＜ｇ＜４を満たす数である。）
TIFF
2024107512000016.tif
41
67
（式中、Ｒ
4
は、上記と同じであり、Ｒ
6
は、ハロゲン原子、水酸基、または、炭素原子数１～４のアルコキシ基である。）
（工程β）：上記（工程α）で得られたＳｉＨ基を有するオルガノポリシロキサンと、下記式（Ｖ）で表される化合物とをヒドロシリル化反応させる工程
TIFF
2024107512000017.tif
16
67
（式中、Ｒ
5
およびｎは、上記と同じであり、Ｒ
7
は、炭素原子数２～８の１価脂肪族不飽和炭化水素基である。）
を含む、請求項１記載の水酸基含有オルガノポリシロキサンの製造方法。
【請求項１０】
請求項１～８のいずれか１項記載の水酸基含有オルガノポリシロキサンおよび水酸基と反応しうる硬化剤を含む硬化性組成物。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、水酸基含有オルガノポリシロキサン、その製造方法、該オルガノポリシロキサンを含有する硬化性組成物、コーティング剤および被覆物品に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
アルコキシシリル基を含有するオルガノポリシロキサンは、塗料やコーティング剤に広く使用されている。一般に、末端にアルコキシ基を有するオルガノポリシロキサンは、硬化触媒を配合し、熱エネルギー等の外部エネルギーを加えることで末端のアルコキシ基が相互に反応し、強固なシロキサンネットワークを形成する。その結果、得られる被膜は、耐熱性や耐候性に優れるため、その施工対象は、屋外建造物から、自動車部品、電子部品まで多岐に亘っている。
【０００３】
一方、オルガノポリシロキサン系塗料は、上記利点を有している反面、硬化速度が遅く、また、得られた塗膜が耐クラック性および耐屈曲性に劣るという欠点も有している。
【０００４】
これらの欠点を改善すべく、従来、オルガノポリシロキサンと、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂等の有機樹脂とを複合化した組成物を塗料として用いる手法が知られている（特許文献１～４）。
【０００５】
有機樹脂において最も一般的な官能基として、水酸基が挙げられる。水酸基は、前記アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂において一般的な官能基であり、水酸基を有するポリオール樹脂は、市場に数多く存在する。
【０００６】
一方で、水酸基を含有し、強固なシロキサンネットワークを形成しうる分岐型のオルガノポリシロキサンは、現在、市場にはほとんど存在しない。一般的なオルガノポリシロキサンに含まれるアルコキシシランは、水により加水分解を受けるが、水酸基によっても同様の反応が進行する。そのため、水酸基を含有するオルガノポリシロキサンは、経時での安定性に不安があり、販売が難しいという欠点がある。
【０００７】
このような背景のもと、非特許文献１，２では、オルガノポリシロキサンを籠状にすることで分子中のアルコキシシランをなくし、水酸基含有オルガノポリシロキサンを合成する方法が提案されている。しかし、この方法では、オルガノポリシロキサンを籠状にするために十分に希釈した条件下で反応を行う必要があるため、収量が少なく、工業化が難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開平１１－１１６６８３号公報
特開平５－３４５８７７号公報
特許第５３８４９３９号公報
特許第６１１３４５６号公報
【非特許文献】
【０００９】
H. Mori, et al., Langmuir, 2007, 23, 17, 9014-9023
H. Takeuchi, et al., Reactive and Functional Polymers, 2017, 115, 43-52
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、保存安定性および硬化性組成物に用いた際の硬化性に優れ、耐薬品性、耐屈曲性に優れた被膜を与える水酸基含有オルガノポリシロキサンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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