JP2002265928A

JP2002265928A - 建築用変成シリコーン系シーリング材

Info

Publication number: JP2002265928A
Application number: JP2001110608A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Sonoda; 祐介薗田
Original assignee: Hitachi Kasei Polymer Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 2001-03-06
Filing date: 2001-03-06
Publication date: 2002-09-18

Abstract

(57)【要約】【課題】表面タックが少なく、耐候性の良好な、変成
シリコーン系シーリング材を提供することを目的とす
る。【解決手段】（Ａ）珪素原子に結合した水酸基および
（または）加水分解性基を有し、シロキサン結合を形成
することにより架橋しうる珪素含有基を少なくとも１個
有するゴム系有機重合体と、（Ｂ）ポリサルファイドポ
リエーテル重合体、（Ｃ）ビス（アルコキシシリルオル
ガノ）ポリスルフィドを含有する多官能オルガノシラン
を主成分とする建築用変成シリコーン系シーリング材組
成物を使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建築物の内外装の
部材間やジョイント部の目地に充填し、風雨の侵入を防
止する建築用変成シリコーン系シーリング材に関する。

【０００２】更に詳しくは，ＪＩＳＡ５７５８に規
定されている建築用シーリング材系統に属し、耐候性が
良好でとりわけ薄層部の劣化が少ない変成シリコーン系
シーリング材に関する。

【０００３】

【従来の技術】建築用変成シリコーン系シーリング材
は、ペースト状に調整された一成分または、二成分で提
供され、これを建築物の目地に充填・施工し硬化させ
る。このシーリング材は、主成分としてシロキサン結合
を形成することにより架橋しうる珪素含有基を有するゴ
ム系有機重合体（以下変成シリコーン樹脂という）、硬
化剤、硬化促進剤、硬化遅延剤、可塑剤、充填剤、酸化
防止剤、紫外線防止剤、染・顔料等からなる組成物であ
り、経済性に優れ、かつ耐候性等の特性が、総合的に優
れるため近年ますます多用されている。

【０００４】特に、作業上の低温から高温まで広範囲で
の作業性、硬化性、ゴム弾性、耐候性、耐久性、動的追
随性に優れること、一成分化した場合の貯蔵安定性、ま
た色調の安定性、他部材への汚染性などが良好なことか
ら、高層ビルから戸建住宅まで幅広い分野で使用されて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】変成シリコーン樹脂の
主鎖構造としては、作業性、広温度範囲での柔軟性など
から、ポリオキシアルキレン重合体が主に用いられる。
しかしながら、その構造に起因する問題点として、表面
タックそれによる表面汚れ、および耐紫外光劣化性があ
る。

【０００６】変成シリコーン系シーリング材のタック軽
減のため、乾性油に代表される空気硬化性化合物を添加
することが行われている（特公平５−８２８６０）。ま
た、特公昭６２−２６３４９には、光硬化性化合物を添
加する方法が提案されている。

【０００７】これらの添加剤を添加した場合、長期にお
いて硬化物表面が内部に比べ、高硬度、低伸びとなる。
そのため、目地伸縮により表面クラックが発生し外観不
良となる場合がある。また、目地構造上、施工上の問題
で発生する薄層の部分においては、硬化劣化が著しいと
いう欠点がある。

【０００８】特に、変成シリコーン樹脂として、高分子
量、かつ単分散のものを用いた場合、均一な架橋構造が
得られ、硬化性、硬化物のゴム物性は良好なシーリング
材を容易に調整することが可能だが、空気硬化性化合
物、光硬化性化合物を添加すると上記現象が顕著になる
ことが判った。

【０００９】空気硬化性化合物は、硬化物表面におい
て、空気中の酸素により重合することで、当初の目的で
ある表面タックの軽減には顕著な硬化を示すが、長期に
おいて、さらに重合が進み、硬度上昇、伸び低下を引き
起こすと考えられる。特に、変成シリコーン樹脂とし
て、特開平３−４７８２５に記載の高分子量、単分散の
ものを使用した場合、架橋構造が均一で強固なため、空
気硬化性化合物の重合が進んだ場合、相溶性のためか、
硬度上昇、伸び低下が顕著である。同様に、光硬化性化
合物を使用した場合も、上記現象が見られる。

【００１０】弾性シーリング材のベースポリマーとして
は、変成シリコーンポリマーの他に代表的なものとして
はポリサルファイドポリマー、シリコーン、ポリウレタ
ン等がある。その中でポリサルファイドポリマー（米国
特許第２，４６６，９６３号記載）は、・表面汚れが少
ない、・耐候性に優れる等の特徴があるが、動的な耐久
性が不足するため、金属カーテンウォール等の動きの大
きい目地では、そのムーブメントにより表面しわ、破断
等が発生し易く、適用が困難である。しかしながら、比
較的ムーブメントの小さい目地等では表面汚れが少ない
ことから多く使用されている。特に、タイル目地、石材
目地等の外観意匠が重要視される用途では好んで使用さ
れる。

【００１１】変成シリコーン樹脂にポリサルファイドポ
リマーを添加し表面のタックを軽減する検討がなされて
いる（特公平１−３１５４８）。しかし、ポリサルファ
イド添加による耐候性の向上効果が見られるものの、変
成シリコーン樹脂とポリサルファイドポリマーとの相溶
性が乏しく、シーリング材の引張特性等の基本特性が低
下する問題がある。そのため、動的な耐久性が低下して
しまうためシーリング材としての適用は難しい。

【００１２】他材料との相溶性を向上させる目的でポリ
サルファイド鎖中にポリプロピレングリコール鎖等のポ
リエーテル構造を導入したポリサルファイドポリエーテ
ルポリマーが提案されている（特開平３−１３４０５
８、特開平４−３６３３２５等）が、ポリエーテル鎖を
導入した結果、耐候性、表面タック等の特性が低下す
る。そのため変成シリコーン樹脂に添加した場合、改善
効果は殆ど見られない。

【００１３】本発明の目的は、上記現状の変成シリコー
ン樹脂の欠点を鑑みなされたもので、耐候性に優れ、表
面タックの少ない変成シリコーン系シーリング材を提供
することにある。

【００１４】そこで本発明者は、耐候性とりわけ紫外線
による劣化性の向上のため種々検討を重ねた結果、変成
シリコーン樹脂に、ポリサルファイドポリエーテル重合
体、および特定のシランカップリング剤を添加すること
により耐紫外線劣化性、特に薄層部における耐候性が向
上することを見出した。

【００１５】

【課題を解決するための手段】すなわち、（Ａ）珪素原
子に結合した水酸基および（または）加水分解性基を有
し、シロキサン結合を形成することにより架橋しうる珪
素含有基を少なくとも１個有するゴム系有機重合体と、
（Ｂ）ポリサルファイドポリエーテル重合体と、（Ｃ）
ビス（アルコキシシリルオルガノ）ポリスルフィドを含
有する多官能オルガノシランを主成分とする建築用変成
シリコーン系シーリング材組成物に関するものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】（Ａ）の変成シリコーン樹脂の例
としては、例えば主鎖が実質的にポリエーテルやアクリ
ルなどの重合体に反応性シリコーン官能基を導入した重
合体があげられる。数平均分子量としては、３，０００
〜３０，０００が好ましいがより好ましくは１５，００
０〜２０，０００のもので、一般に変成シリコーン樹脂
と呼ばれるものである。これらの具体例としては、既に
工業的に生産されていて、ＭＳポリマー（鐘淵化学工業
（株）製）、「エクセスター」（旭硝子（株）製）を利
用できる。

【００１７】（Ｂ）のポリサルファイドポリエーテル重
合体としては、ポリサルファイド重合体の主鎖にポリエ
ーテル鎖を導入したもので、特開平３−１３４０５８、
特開平４−３６３３２５等に記載されている重合体を使
用できる。これは、高極性のポリサルファイド主鎖にポ
リエーテル鎖を導入したもので末端にＳＨ基を持ってい
る。すなわち、下記一般式（１）で示されるポリサルフ
ァイドポリマーと主鎖中に−（Ｒ_１Ｏ）ｎ−（ただし、
Ｒは炭素数２〜４のアルキレン基、ｎは６〜２００の整
数を示す。）及びジスルフィド結合を含み、かつ末端に
チオール基を有する組成物である。

【００１８】

【化１】ただし、ｘは１〜５の整数であり、ｍは１〜５０野整数
である。また、Ｒ２は−ＣＨ_２ＣＨ_２−、−Ｃ_２Ｈ_４Ｏ
Ｃ_２Ｈ_４−、−Ｃ_２Ｈ_４ＯＣＨ_２ＯＣ_２Ｈ_４−、−Ｃ_４
Ｈ_８ＯＣ_４Ｈ_４−等の有機残基である。

【００１９】具体的には、東レチオコール（株）より、
ＬＰ２８２として販売されているものが使用できる。配
合量は、変成シリコーン樹脂１００重量部に対して、１
〜１５重量部が好ましい。１重量部より少ないと、耐候
性の改善効果が少なく、１５重量部より多い場合は表面
タックが増加する。

【００２０】本発明のビス（アルコキシシリルオルガ
ノ）ポリスルフィドとは、ポリスルフィド橋中に約２個
から約８個の硫黄原子を含むトリアルコキシオルガノシ
ランで、ポリスルフィドの成分または構造を含むシラン
カップリング剤である。

【００２１】適当なビス（アルコキシシリルオルガノ）
ポリスルフィドの構造としては、以下の構造のものであ
る。

【００２２】

【化２】（式中、Ｒ_３は炭素原子数１〜４個のアルキル基、シク
ロヘキシル基またはフェニル基である。Ｒ_４は炭素原子
数１〜１８個の２価の炭化水素基である。Ｘは炭素原子
数１〜８個のアルコキシ基、または炭化水素基５〜８個
のシクロアルコキシ基である。ｎは２から８の整数であ
る。ａは１〜３の整数である。）

【００２３】本発明のビス（アルコキシシリルオルガ
ノ）ポリスルフィドの具体的なものとしては以下のもの
がある。：３，３’−ビス（トリメトキシシリルプロピ
ル）ジスルフィド、３，３’−ビス（トリエトキシシリ
ルプロピル）テトラスルフィド、３，３’−ビス（トリ
エトキシシリルプロピル）オクタスルフィド、３，３’
−ビス（トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィ
ド、２，２’−（トリメトキシシリルエチル）テトラス
ルフィド、３，３’−ビス（トリメトキシシリルプロピ
ル）トリスルフィド、３，３’−ビス（トリエトキシシ
リルプロピル）トリスルフィド、３，３’−ビス（トリ
プトキシシリルプロピル）ジスルフィド、３，３’−ビ
ス（トリメトキシシリルプロピル）ヘキサンスルフィ
ド、３，３’−ビス（トリメトキシシリルプロピル）オ
クタスルフィド、３，３’−ビス（トリオクトキシシリ
ルプロピル）テトラスルフィド、３，３’−ビス（トリ
メトキシシリルプロピル）トリスルフィド等。

【００２４】本発明の他の配合剤としては、硬化促進
剤、硬化遅延剤、可塑剤、充填剤、染・顔料、紫外線吸
収剤、酸化防止剤、表面タック防止剤として光硬化性化
合物・空気硬化性化合物、その他の添加剤を必要に応じ
て使用する。充填剤としては、炭酸カルシウム、タル
ク、カオリンなどの無機充填剤を建築用シーリング材と
してのペースト状適正なチキソトロピー性付与のために
変成シリコーン樹脂１００重量部に対して１５０〜２５
０重量部用いる。

【００２５】本発明の組成物を、シーリング材として用
いる場合は、１成分形、２成分形いずれの形にも応用で
きる。１成分形の場合は、配合物から水分を除去し、密
閉容器に充填し供給する。２成分形の場合は、基剤と硬
化剤を２つの成分に分離し供給する。

【００２６】

【実施例】次に、本発明のシーリング材の実施例に基づ
き、具体的に説明する。（実施例１〜３、比較例１〜２）

【００２７】表１に示す基剤配合組成に従い、各成分を
バタフライミキサーにて混練した後、３本ロールにて分
散させる。その後バタフライミキサーにて再混合、脱気
し基剤とした。また、表１の硬化剤配合に従い、窒素気
流下硬化触媒、可塑剤、充填材をバタフライミキサーで
混合し、硬化剤とした。

【００２８】

【表１】

【００２９】上記方法で製造した基剤：硬化剤を１０：
１の割合で混合し、以下（１）〜（３）に示す試験を行
った。なお、試験体としては、Ｊ１ＳＡ１４３９引
張接着性試験における試験体を用い、接着面にはプライ
マーＮＥＷ８０（日立化成ポリマー（株）製）を予め塗
付した。

【００３０】（１）引張接着性ＪＩＳＡ１４３９引張接着性試験に従い、５０％伸長時
の引張応力（Ｍ５０）、最大引張応力（Ｔｍａｘ）、破
断時の伸び（Ｅｂ）を測定した。

【００３１】（２）表面タック２３℃，５０％で１日後、７日後の表面タックを指触に
て判定した。

【００３２】（３）耐候性試験：サンシャインウエザー
メータ（スガ試験機（株）製）にて、５００時間照射し
た後の劣化状況を観察した。照射は、Ａ；５ｍｍ厚みの
硬化物と、Ｂ；０．５ｍｍ厚みの硬化物の二条件の試験
片で行った。

【００３３】試験結果を以下表２に示す。

【００３４】

【表２】

【００３５】

【発明の効果】変成シリコーン樹脂に、ポリサルファイ
ドポリエーテル重合体とビス（アルコキシシリルオルガ
ノ）ポリスルフィドを含有する多官能オルガノシランを
添加することによって、耐候性の優れた建築用変成シリ
コーン系シーリング材が得られる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）珪素原子に結合した水酸基および
（または）加水分解性基を有し、シロキサン結合を形成
することにより架橋しうる珪素含有基を少なくとも１個
有するゴム系有機重合体と、（Ｂ）ポリサルファイドポ
リエーテル重合体と、（Ｃ）ビス（アルコキシシリルオ
ルガノ）ポリスルフィドを含有する多官能オルガノシラ
ンを主成分とする建築用変成シリコーン系シーリング材
組成物。