JP2002309077A - 2液型硬化性組成物 - Google Patents
2液型硬化性組成物Info
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Abstract
な2液型硬化性組成物を得ることを目的とする。 【解決手段】 (A)反応性ケイ素基含有ポリオキシア
ルキレン系重合体、(B)分子鎖が実質的に1種または
2種以上のアクリル酸アルキルエステル単量体単位およ
び/またはメタクリル酸アルキル単量体単位からなる共
重合体、(C)エポキシ樹脂用硬化剤、および(D)シ
ランカップリング剤、を含有するA剤と、(E)エポキ
シ樹脂、(F)縮合触媒、および(G)水、を含有する
B剤とからなることを特徴とする2液型硬化性組成物を
用いる。
Description
性が低下することのない、内部硬化性の改善された2液
型硬化性組成物に関する。本組成物は、接着剤や粘着
剤、シール材、コーティング剤、注入材、目地材、コン
クリート等の表面処理材、パテ材等の種々の分野におい
て広く使用することができる。
材、接着剤、塗料、コンクリート補修材、各種複合材料
等の幅広い用途に使用されているが、硬化物が脆い為に
接着剤として使用した場合、剥離強度が小さいという欠
点があった。
に対しては、エポキシ樹脂へ反応性ケイ素基含有ポリオ
キシアルキレン系重合体等をブレンドした硬化性組成物
が提案されている(例えば、特開昭61−268720
号公報)。
を含む為、水分が浸透しない非多孔質材料間への施工
や、肉厚を厚くした施工、冬場の低温低湿状態での施工
等においては、組成物の内部がなかなか硬化しないとい
う欠点があった。
273625、特開平9−279047号公報等では、
組成物への水の添加が提案されている。これらはいずれ
も反応性ケイ素基含有ポリオキシアルキレン系重合体と
エポキシ樹脂用硬化剤、縮合触媒を含むA剤と、エポキ
シ樹脂と水を含むB剤からなる2液型である。しかしな
がら、該系のA剤では反応性ケイ素基含有ポリオキシア
ルキレン系重合体とその縮合触媒が同時に存在する為、
貯蔵時に微量の水分で系が増粘したりし、またB剤では
貯蔵時にエポキシ樹脂と水とが分離してしまう等、貯蔵
安定性が十分でないという問題があった。
蔵によって硬化性が低下することのない、内部硬化性の
良好な2液型硬化性組成物を得ることを目的とする。
為に本発明者らが鋭意検討を行ったところ、エポキシ樹
脂側へ特定の縮合触媒および水を添加したB剤と、反応
性ケイ素基含有ポリオキシアルキレン系重合体、必要に
応じて、分子鎖が実質的に1種または2種以上のアクリ
ル酸アルキルエステル単量体単位および/またはメタク
リル酸アルキル単量体単位からなる共重合体等を含むA
剤、からなる硬化性組成物を見出し、本発明を完成する
に到った。
素基含有ポリオキシアルキレン系重合体、(C)エポキ
シ樹脂用硬化剤、および(D)シランカップリング剤、
を含有するA剤と、(E)エポキシ樹脂、(F)縮合触
媒、および(G)水、を含有するB剤とからなることを
特徴とする2液型硬化性組成物に関する。
有ポリオキシアルキレン系重合体、(B)分子鎖が実質
的に1種または2種以上のアクリル酸アルキルエステル
単量体単位および/またはメタクリル酸アルキル単量体
単位からなる共重合体、(C)エポキシ樹脂用硬化剤、
および(D)シランカップリング剤、を含有するA剤
と、(E)エポキシ樹脂、(F)縮合触媒、および
(G)水、を含有するB剤とからなることを特徴とする
2液型硬化性組成物に関する。
あるポリオキシアルキレン系重合体の反応性ケイ素基が
一般式(1): −[Si(R1 2-b)(Xb)O]mSi(R2 3-a)Xa (1) (式中R1およびR2は同一または異なる炭素数1から2
0のアルキル基、炭素数6から20のアリール基、炭素
数7から20のアラルキル基または(R’)3SiO−
で示されるトリオルガノシロキシ基を示し、R1または
R2が二個以上存在するとき、それらは同一であっても
よく、異なっていてもよい。ここでR’は炭素数1から
20の一価の炭化水素基であり3個のR’は同一であっ
てもよく、異なっていてもよい。Xは水酸基または加水
分解性基を示し、Xが2個以上存在する時、それらは同
一であってもよく、異なっていてもよい。aは0、1、
2または3を、bは0、1、または2をそれぞれ示し、
a+Σb≧2を満足するものとする。またm個の−Si
(R1 2-b)(Xb)−O−基におけるbについて、それ
らは同一であってもよく、異なっていてもよい。mは0
から19の整数を示す。)で表されることを特徴とする
前記記載の2液型硬化性組成物に関する。
分であるポリオキシアルキレン系重合体の主鎖骨格が、
ポリオキシプロピレンから成ることを特徴とする前記い
ずれか記載の2液型硬化性組成物に関する。
分が、分子鎖が実質的に(a)炭素数1〜8のアルキル
基を有するアクリル酸アルキルエステル単量体単位およ
び/またはメタクリル酸アルキルエステル単量体単位と
(b)炭素数10以上のアルキル基を有するアクリル酸
アルキルエステル単量体単位および/またはメタクリル
酸アルキルエステル単量体単位とからなる共重合体であ
ることを特徴とする前記いずれか記載の2液型硬化性組
成物に関する。
分が、シロキサン結合を形成することによって架橋しう
るケイ素含有基を有する共重合体であることを特徴とす
る前記いずれか記載の硬化性組成物に関する。
分である縮合触媒が、一般式(12)〜(21): Sn(OCOR10)2 (12) R9 2Sn(OCOR10)2 (13) [R9 2Sn(OCOR10)]2O (14) R9 2Sn(OCOCH=CHCOOR10)2 (1
5) R9 2Sn(OCOCH=CHCOO) (16) R9 2Sn(SR11COOR10)2 (17) [R9 2Sn(SR11COOR10)]2O (18) R9 2Sn[OSi(OR12)3]2 (19) [R9 2SnOSi(OR12)3]2O (20) Fe(OCOR10)2 (21) (式中R9、R10は同一または異なる炭素数1から20
のアルキル基、R11は炭素数1〜6の2価のアルキレン
基、R12は炭素数1から10のアルキル基を示す。)で
表されることを特徴とする前記いずれか記載の2液型硬
化性組成物に関する。
分100重量部に対し、(C)成分1〜60重量部およ
び(D)成分0.1〜20重量部を含有するA剤と、
(E)成分10〜80重量部、(F)成分0.1〜8重
量部および(G)成分0.1〜5重量部を含有するB剤
からなることを特徴とする前記いずれか記載の2液型硬
化性組成物に関する。
分と(B)成分を任意の割合で混合した成分100重量
部に対し、(C)成分1〜60重量部および(D)成分
0.1〜20重量部を含有するA剤と、(E)成分10
〜80重量部、(F)成分0.1〜8重量部および
(G)成分0.1〜5重量部を含有するB剤からなるこ
とを特徴とする前記いずれか記載の2液型硬化性組成物
に関する。
る。
イ素基含有ポリオキシアルキレン系重合体の反応性ケイ
素基としては、特に限定されるものではないが、代表的
なものを示すと、例えば一般式(1)で表わされる基が
挙げられる。−[Si(R1 2-b)(Xb)O]mSi(R2
3-a)Xa (1)(式中R1およびR2は同一または
異なる炭素数1から20のアルキル基、炭素数6から2
0のアリール基、炭素数7から20のアラルキル基また
は(R’)3SiO−で示されるトリオルガノシロキシ
基を示し、R1またはR2が二個以上存在するとき、それ
らは同一であってもよく、異なっていてもよい。ここで
R’は炭素数1から20の一価の炭化水素基であり3個
のR’は同一であってもよく、異なっていてもよい。X
は水酸基または加水分解性基を示し、Xが2個以上存在
する時、それらは同一であってもよく、異なっていても
よい。aは0、1、2または3を、bは0、1、または
2をそれぞれ示し、a+Σb≧2を満足するものとす
る。またm個の−Si(R1 2-b)(Xb)−O−基にお
けるbについて、それらは同一であってもよく、異なっ
ていてもよい。mは0から19の整数を示す。) 上記Xのうちの加水分解性基は特に限定されず、従来公
知の加水分解性基であれば良い。具体的には例えば水素
原子、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシルオキシ基、
ケトキシメート基、アミノ基、アミド基、酸アミド基、
アミノオキシ基、メルカプト基、アルケニルオキシ基等
が挙げられる。これらの内では、加水分解性が穏やかで
取扱やすいという点でメトキシ基、エトキシ基、プロポ
キシ基、イソプロポキシ基等のアルコキシ基が特に好ま
しい。
原子に1〜3個結合することができ、(a+Σb)は2
から5であるのが好ましい。水酸基や加水分解性基が反
応性ケイ素基中に2個以上存在する場合には、それらは
同一であっても良く、異なっていてもよい。
でもよく2個以上でもよいが、シロキサン結合等により
ケイ素原子の連結された反応性ケイ素基の場合には20
個程度でもよい。
ケイ素基が入手が容易であるため好ましい。 −Si(R2 3-c)Xc (2) (式中R2、Xは前記に同じ。cは2または3を示
す。) 上記一般式(1)または(2)におけるR1、R2の具体
例としては、例えばメチル基、エチル基等のアルキル
基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、フェニル
基等のアリール基、ベンジル基等のアラルキル基、R’
がメチル基やフェニル基等である(R’)3SiO−で
示されるトリオルガノシロキシ基等が挙げられる。
R1、R2,R’としてはメチル基が特に好ましい。
シアルキレン系重合体の主鎖構造としては、−R−O−
で示される構造を繰り返し単位とする重合体であればよ
く、このとき、Rは炭素数1から20の2価の有機基で
あればよい。また、繰り返し単位の全てが同一である単
独重合体であっても良く、2つ以上の種類の繰り返し単
位を含む共重合体であっても良い。さらに、主鎖中に分
岐構造を有していても良い。
CH(CH3)CH2−、−CH(C 2H5)CH2−、−
C(CH3)2CH2−、−CH2CH2CH2CH2−等が
挙げられる。Rとしては特に−CH(CH3)CH2−が
好ましい。
体の主鎖骨格は、例えば開始剤と触媒の存在下、モノエ
ポキシドを開環重合することによって得られる。
ール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサ
メチレングリコール、メタリルアルコール、ビスフェノ
ールA、水素化ビスフェノールA、ネオペンチルグリコ
ール、ポリブタジエンジオール、ジエチレングリコー
ル、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコー
ル、ポリプロピレングリコール、ポリプロピレントリオ
ール、ポリプロピレンテトラオール、ジプロピレングリ
コール、グリセリン、トリメチロールメタン、トリメチ
ロールプロパン、ペンタエリスリトール等の2価アルコ
ールや多価アルコール、水酸基を有する各種のオリゴマ
ー等が挙げられる。
ンオキサイド、プロピレンオキサイド、α-ブチレンオ
キサイド、β-ブチレンオキサイド、ヘキセンオキサイ
ド、シクロヘキセンオキサイド、スチレンオキサイド、
α−メチルスチレンオキシド等のアルキレンオキサイド
類や、メチルグリシジルエーテル、エチルグリシジルエ
ーテル、イソプロピルグリシジルエーテル、ブチルグリ
シジルエーテル等のアルキルグリシジルエーテル類、ア
リルグリシジルエーテル類、アリールグリシジルエーテ
ル類等が挙げられる。
リ触媒、トリフルオロボラン−エーテラート等の酸性触
媒、アルミノポルフィリン金属錯体やシアン化コバルト
亜鉛−グライム錯体触媒等の複合金属シアン化物錯体触
媒等の既に公知のものが用いられる。特に副反応が少な
い複合金属シアン化物錯体触媒の使用が好ましいがそれ
以外のものであってもよい。
主鎖骨格は、水酸基末端ポリオキシアルキレン重合体を
塩基性化合物、例えばKOH、NaOH、KOCH3、
NaOCH3等の存在下、2官能以上のハロゲン化アル
キル、例えばCH2Cl2、CH2Br2等による鎖延長等
によっても得ることができる。また、2官能や3官能の
イソシアネート化合物によって水酸基末端ポリオキシア
ルキレン重合体を鎖延長する方法等も挙げられる。
重合体中に導入する方法としては、特に限定されず、種
々の方法を用いることができる。特に、1分子中に一般
式(3): CH2=CH−R3−O− (3) または一般式(4): CH2=C(R4)−R3−O− (4) (式中R3は炭素数1から20の2価の有機基、R4は炭
素数10以下の炭化水素基)で示される不飽和基を末端
に有するポリオキシアルキレン系重合体と、一般式
(5): H−[Si(R1 2-b)(Xb)O]mSi(R2 3-a)Xa (5) (式中R1,R2,X,a,b,mは前記に同じ。)で示
される反応性ケイ素基含有化合物とを、VIII族遷移
金属触媒の存在下で反応させる方法が好ましい。
キレン重合体への反応性ケイ素基含有イソシアネート化
合物の添加や、イソシアネート基末端ポリオキシアルキ
レン重合体と反応性ケイ素基含有アミン化合物との反
応、イソシアネート基末端ポリオキシアルキレン重合体
と反応性ケイ素基含有メルカプタン化合物との反応等に
よっても得ることができる。
る不飽和基を有するポリオキシアルキレン系重合体の製
造法としては、従来公知の方法を用いればよく、例えば
水酸基末端ポリオキシアルキレン系重合体に不飽和結合
を有する化合物を反応させて、エーテル結合、エステル
結合、ウレタン結合、カーボネート結合等により結合さ
せる方法等が挙げられる。例えばエーテル結合により不
飽和基を導入する場合は、ポリオキシアルキレン重合体
の水酸基末端のメタルオキシ化により−OM(MはNa
またはK等)を生成した後、一般式(6): CH2=CH−R3−X2 (6) または一般式(7): CH2=C(R4)−R3−X2 (7) (式中R3,R4は前記に同じ。X2はハロゲン原子)で
示される不飽和基含有化合物を反応させる方法が挙げら
れる。
和基含有化合物の具体例としては、CH2=CH−CH2
−Cl、CH2=CH−CH2−Br、CH2=CH−C2
H4−Cl、CH2=CH−C2H4−Br、CH2=CH
−C3H6−Cl、CH2=CH−C3H6−Br、CH2=
C(CH3)−CH2−Cl、CH2=C(CH3)−CH
2−Br、CH2=C(CH2CH3)−CH2−Cl、C
H2=C(CH2CH3)−CH2−Br、CH2=C(C
H2CH(CH3)2)−CH2−Cl、CH2=C(CH2
CH(CH3)2)−CH2−Br、等が挙げられ、特に
反応性の点から、CH2=CH−CH2−Cl、CH2=
C(CH3)−CH2−Clが好ましい。
CH2=CH−CH2−基やCH2=C(CH3)−CH2
−基等を有するイソシアネート化合物、カルボン酸、エ
ポキシ化合物を用いることもできる。
ロジウム、コバルト、パラジウム及びニッケル等のVI
II族遷移金属元素から選ばれた金属錯体触媒等が有効
に使用される。例えば、H2PtCl6・6H2O、白金
−ビニルシロキサン錯体、白金−オレフィン錯体、Pt
メタル、RhCl(PPh3)3、RhCl3、Rh/A
l2O3、RuCl3、IrCl3、FeCl3、PdCl2
・2H2O、NiCl2等のような化合物が使用できる
が、ヒドロシリル化の反応性の点から、H2PtCl6・
6H2O、白金−ビニルシロキサン錯体、白金−オレフ
ィン錯体のいずれかであることが特に好ましい。
6791号、特許第1727750号、特許第2135
751号、特開平3−72527号の各明細書等に記載
されている。
は特に制限はないが、GPCにおけるポリスチレン換算
での数平均分子量が500から100,000であるこ
とが好ましい。さらには1,000から70,000であ
ることが、取り扱いの容易さ等の点から好ましい。
共重合体である(B)成分を添加することができる。
が実質的に1種または2種以上のアクリル酸アルキルエ
ステル単量体単位および/またはメタクリル酸アルキル
単量体単位からなる共重合体(以下、共重合体(B)と
いう)におけるアクリル酸アルキルエステル単量体単位
としては、従来公知のものが広く使用でき、例えばアク
リル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロ
ピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、
アクリル酸tert−ブチル、アクリル酸n−ヘキシ
ル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸デシ
ル、アクリル酸ウンデシル、アクリル酸ラウリル、アク
リル酸トリデシル、アクリル酸ミリスチル、アクリル酸
セチル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ベヘニル、
アクリル酸ビフェニル等を挙げることができる。またメ
タクリル酸エステル単量体単位としては、従来公知のも
のが広く使用でき、例えばメタクリル酸メチル、メタク
リル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル
酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸
tert−ブチル、メタクリル酸n−ヘキシル、メタク
リル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸デシル、メタ
クリル酸ウンデシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリ
ル酸トリデシル、メタクリル酸ミリスチル、メタクリル
酸セチル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ベヘ
ニル、メタクリル酸ビフェニル等を挙げることができ
る。
または2種以上のアクリル酸アルキルエステル単量体単
位および/またはメタクリル酸アルキル単量体単位から
なるが、ここでいう実質的に上記の単量体単位からなる
とは、共重合体(B)中に存在するのアクリル酸アルキ
ルエステル単量体単位および/またはメタクリル酸アル
キル単量体単位の割合が50%をこえることを意味し、
好ましくは70%以上である。
は、相溶性、安定性の点から、分子鎖が実質的に(a)
炭素数1〜8のアルキル基を有するアクリル酸アルキル
エステル単量体単位および/またはメタクリル酸アルキ
ルエステル単量体単位と(b)炭素数10以上のアルキ
ル基を有するアクリル酸アルキルエステル単量体単位お
よび/またはメタクリル酸アルキルエステル単量体単位
からなる共重合体(以下共重合体(B)−aという)が
好ましい。この共重合体における単量体単位(a)であ
る炭素数1〜8のアルキル基を有するアクリル酸アルキ
ルエステル単量体単位および/またはメタクリル酸アル
キルエステル単位は、一般式(8): CH2=C(R5)COOR6 (8) (式中R5は水素原子またはメチル基、R6は炭素数1から
8のアルキル基を示す。)で表される。
メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、t−
ブチル基、2−エチルヘキシル基等の炭素数1〜8、好
ましくは1〜4、更に好ましくは1〜2のアルキル基を
挙げることができる。なお一般式(8)で表されるモノ
マーは1種類でもよく、2種以上用いてもよい。
以上のアルキル基を有するアクリル酸アルキルエステル
単量体単位および/またはメタクリル酸アルキルエステ
ル単位は、一般式(9): CH2=C(R5)COOR7 (9) (式中R5は前記に同じ。R7は炭素数10以上のアルキ
ル基を示す。)で表される。
ラウリル基、トリデシル基、セチル基、ステアリル基、
炭素数22のアルキル基、ビフェニル基等の炭素数10
以上、通常は10〜30、好ましくは10〜20の長鎖
アルキル基が挙げられる。なお一般式(9)で示される
モノマーは1種類でもよく、例えば炭素数12と13と
の混合物のように、2種以上混合した基であってもよ
い。
(a)および(b)の単量体単位からなるが、ここでい
う実質的に(a)および(b)の単量体単位からなると
は、共重合体(B)−a中に存在する(a)および
(b)の単量体単位の割合が50%をこえることを意味
し、好ましくは70%以上である。(a)および(b)
の単量体単位の割合が50%未満になるとポリオキシア
ルキレン系重合体(A)と共重合体(B)−aの相溶性
が低下し、白濁する傾向が生じるとともに接着特性も低
下しがちになる。
単位の割合は、重量比で95:5〜40:60が好まし
く、90:10〜60:40が更に好ましい。前記割合
が95:5より大きくなると相溶性が低下し、40:6
0より小さくなるとコスト的に不利になりがちになる。
ステル単量体単位および/またはメタクリル酸アルキル
単量体単位の外に、これらと共重合性を有する単量体単
位が含有されていてもよい。例えばアクリル酸、メタク
リル酸等のアクリル酸;アクリルアミド、メタクリルア
ミド、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロール
メタクリルアミド等のアミド基、グリシジルアクリレー
ト、グリシジルメタクリレート等のエポキシ基、ジエチ
ルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルメ
タクリレート、アミノエチルビニルエーテル等のアミノ
基を含む単量体;その他アクリロニトリル、スチレン、
α−メチルスチレン、アルキルビニルエーテル、塩化ビ
ニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、エチレン等に
起因する単量体単位等が挙げられる。
はないが、GPCにおけるポリスチレン換算での数平均
分子量が500から100,000であるものが好まし
い。さらには1,000〜15,000のものが取り扱
いの容易さ等の点から好ましい。
法によって得ることができる。例えば、ラジカル反応に
よる溶液重合法や塊重合法等によって重合させることで
得ることができるが、特にこれらの方法に限定されるも
のではない。反応は、通常前記単量体およびラジカル開
始剤や連鎖移動剤、溶剤等を加えて50〜150℃で反
応させることにより行われる。
スイソブチロニトリル、ベンゾイルパーオキサイド等、
連鎖移動剤の例としては、n−ドデシルメルカプタン,
t−ドデシルメルカプタン、ラウリルメルカプタン等の
メルカプタン類や含ハロゲン化合物等が挙げられる。溶
剤としては、例えばエーテル類、炭化水素類、エステル
類のごとき非反応性の溶剤を使用するのが好ましい。
ら、シロキサン結合を形成することによって架橋しうる
ケイ素含有基(以下、反応性ケイ素基という)を有して
いることが好ましい。
る方法には種々の方法があるが、例えば、(I)重合性
不飽和結合と反応性ケイ素基を有する化合物を、単量体
(a)および(b)とともに共重合させる方法、(I
I)重合性不飽和結合と反応性官能基(以下Y基とい
う)を有する化合物(例えばアクリル酸)を単量体
(a)および(b)とともに共重合させ、そののち生成
した共重合体を反応性ケイ素基およびY基と反応しうる
官能基(以下Y’基という)を有する化合物(例えばイ
ソシアネート基と−Si(OCH3)3基を有する化合
物)と反応させる方法、(III)連鎖移動剤として反
応性ケイ素基を含有するメルカプタンの存在下、単量体
(a)および(b)を共重合させる方法、(IV)反応
性ケイ素基を含有するアゾビスニトリル化合物やジスル
フィド化合物を開始剤として単量体(a)および(b)
を共重合させる方法、(V)リビングラジカル重合法に
よって単量体(a)および(b)を重合させ、分子末端
に反応性ケイ素基を導入する方法、等が挙げられるが、
特にこれらに限定されるものではない。また、(I)〜
(V)の方法を各々任意に組み合わせることも可能であ
る。例えば、(I)と(III)の組み合わせとして、
連鎖移動剤として反応性ケイ素基を含有するメルカプタ
ンの存在下、重合性不飽和結合と反応性ケイ素基を有す
る化合物を、単量体(a)および(b)ともに共重合さ
せる方法をとることも可能である。
イ素基を有する化合物は、一般式(10): CH2=C(R5)COOR8−[Si(R1 2-b)(Xb)O]mSi(R2 3-a)Xa (10) (式中R5は前記に同じ。R8は炭素数1〜6の2価のアルキレン基を示す。R1 ,R2,X,a,b,mは前記と同じ。)または一般式(11): CH2=C(R5)−[Si(R1 2-b)(Xb)O]mSi(R2 3-a)Xa (1 1) (式中R1, R2,R5,X,a,b,mは前記と同
じ。)で表される。
メチレン基、エチレン基、プロピレン基等の炭素数1〜
6、好ましくは1〜4を挙げることができる。
る、重合性不飽和結合と反応性ケイ素基を有する化合物
としては、例えば、γ−メタクリロキシプロピルトリメ
トキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメ
トキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキ
シシラン等のγ−メタクリロキシプロピルアルキルポリ
アルコキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリメト
キシシラン、γ−アクリロキシプロピルメチルジメトキ
シシラン、γ−アクリロキシプロピルトリエトキシシラ
ン等のγ−アクリロキシプロピルアルキルポリアルコキ
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、ビニルトリエトキシシラン等のビニル
アルキルポリアルコキシシラン等が挙げられる。これら
の化合物は1種類でもよく、2種以上用いてもよい。
ては、種々の基の組み合わせがあるが、例えば、Y基と
してアミノ基、水酸基、カルボン酸基を、Y’基として
イソシアネート基を挙げることができる。また別の一例
として、特開昭54−36395号公報や特開平1−2
72654号公報、特開平2−214759号公報に記
載されているように、Y基としてはアリル基、Y’基と
しては水素化ケイ素基(H−Si)を挙げることができ
る。この場合、VIII族遷移金属の存在下で、ヒドロ
シリル化反応によりY基とY’基は結合しうる。
る反応性ケイ素基を含有するメルカプタンとしては、γ
−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカ
プトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプト
プロピルトリエトキシシラン等を挙げることができる。
また、特開昭59−78222号公報に記載されている
ように、単量体(a)および(b)を、2官能ラジカル
重合性化合物および連鎖移動剤としてアルコキシシリル
基を含有するメルカプタンの存在下で共重合させる方法
も可能である。
るアゾビスニトリル化合物やジスルフィド化合物として
は、特開昭60−23405号公報、特開昭62−70
405号公報等に記載されている、アルコキシシリル基
を含有するアゾビスニトリル化合物やアルコキシシリル
基を含有するジスルフィド化合物を例として挙げること
ができる。
72714号公報等に記載されている方法を挙げること
ができる。
報、特開昭60−228516号公報等に記載されてい
る、反応性ケイ素基をもつメルカプタンと反応性ケイ素
基をもつラジカル重合開始剤を併用する方法も挙げるこ
とができる。
基の数は、特に限定されるものではないが、接着力への
効果、コストの点から、共重合体(B)一分子中に平均
0.1個以上2.0個以下、更に好ましくは0.5個以
上1.5個以下がよい。
合されるが、(A)成分/(B)成分の重量比が99/
1〜10/90の範囲であることが好ましい。
硬化剤としては、従来公知のものを広く使用することが
できる。例えば、エチレンジアミン、ジエチレントリア
ミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタ
ミン、ジエチルアミノプロピルアミン、ヘキサメチレン
ジアミン、メチルペンタメチレンジアミン、トリメチル
ヘキサメチレンジアミン、グアニジン、オレイルアミ
ン、等の脂肪族アミン類;メンセンジアミン、イソホロ
ンジアミン、ノルボルナンジアミン、ピペリジン、N,
N’−ジメチルピペラジン、N−アミノエチルピペラジ
ン、1,2−ジアミノシクロヘキサン、ビス(4−アミ
ノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン、ビス(4−ア
ミノシクロヘキシル)メタン、ポリシクロヘキシルポリ
アミン、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデ
セン−7(DBU)等の脂環族アミン類;メタフェニレ
ンジアミン、4、4’−ジアミノジフェニルメタン、
4,4’−ジアミノジフェニルスルホン等の芳香族アミ
ン類;m−キシリレンジアミン、ベンジルジメチルアミ
ン、2−(ジメチルアミノメチル)フェノール、2,
4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール等
の脂肪芳香族アミン類;3,9−ビス(3−アミノプロ
ピル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,
5]ウンデカン(ATU)、モルホリン、N−メチルモ
ルホリン、ポリオキシプロピレンジアミン、ポリオキシ
プロピレントリアミン、ポリオキシエチレンジアミン等
のエーテル結合を有するアミン類;ジエタノールアミ
ン、トリエタノールアミン等の水酸基含有アミン類;テ
トラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタ
ル酸、無水メチルナジック酸、ヘキサヒドロ無水フタル
酸、ドデシル無水コハク酸等の酸無水物類;ダイマー酸
にジエチレントリアミンやトリエチレンテトラミン等の
ポリアミンを反応させて得られるポリアミド、ダイマー
酸以外のポリカルボン酸を使ったポリアミド等のポリア
ミドアミン類;2−エチル−4−メチルイミダゾール等
のイミダゾール類;ジシアンジアミド;ポリオキシプロ
ピレン系ジアミン,ポリオキシプロピレン系トリアミン
等のポリオキシプロピレン系アミン類;フェノール類;
上記アミン類にエポキシ化合物を反応させて得られるエ
ポキシ変性アミン、上記アミン類にホルマリン、フェノ
ール類を反応させて得られるマンニッヒ変性アミン、マ
イケル付加変性アミン、ケチミンといった変性アミン
類;2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェ
ノールの2−エチルヘキサン酸塩等のアミン塩等が挙げ
られる。これらの硬化剤は、単独で用いてもよく2種以
上併用してもよい。これらエポキシ樹脂用硬化剤の中で
は、硬化性や物性バランスの点から、2,4,6−トリ
ス(ジメチルアミノメチル)フェノールやポリオキシプ
ロピレン系ジアミンが好ましい。
分および/または(B)成分100重量部に対し、通常
1〜60重量部程度の範囲、好ましくは2〜50重量部
程度の範囲で使用されるのが良い。1重量部未満ではエ
ポキシ樹脂の硬化が不十分となり接着強度が低下する。
また、60重量部を超えると界面へのブリード等が起こ
って接着性が低下し好ましくない。
ング剤としては、例えば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−ウレイドプロピ
ルトリエトキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジル
アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン等のアミ
ノ基含有シラン類;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メチルジ
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のエポキシ基含有シラン類;
β−カルボキシルエチルフェニルビス(2−メトキシエ
トキシ)シラン、N−β−(N−カルボキシルメチルア
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;アミノ基含有シラン類と各種
ケトンとの脱水縮合により得られるケチミン化シラン
類;アミノ基含有シラン類とエポキシ基含有シラン類と
の反応物;メルカプト基含有シラン類とエポキシ基含有
シラン類との反応物;アミノ基含有シラン類とエポキシ
樹脂との反応物;メルカプト基含有シラン類とエポキシ
樹脂との反応物;テトラエトキシシラン、テトラエトキ
シシラン4量体、テトラエトキシシラン6量体等のエチ
ルシリケート類;ビニルトリメトキシシラン、ビニルト
リエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン等のビ
ニルシラン類;3−メタクリロキシプロピルトリメトキ
シシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシ
ラン等のメタクリロキシシラン類等が挙げられる。これ
らのシランカップリング剤は、単独で用いてもよく2種
以上併用してもよい。
分および/または(B)成分100重量部に対し、通常
0.1〜20重量部程度の範囲、好ましくは0.2〜1
0重量部程度の範囲で添加されるのが良い。0.1重量
部未満では接着性の低下や貯蔵安定性の低下を招き、2
0重量部を超えると硬化阻害が起こったりするので好ま
しくない。
しては、従来公知のものを広く使用でき、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、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂、ビスフェ
ノールS型エポキシ樹脂やこれらを水添したエポキシ樹
脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルア
ミン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ノボラック
型エポキシ樹脂、ウレタン結合を有するウレタン変性エ
ポキシ樹脂、フッ素化エポキシ樹脂、ポリブタジエンあ
るいはNBRを含有するゴム変性エポキシ樹脂、テトラ
ブロモビスフェノールAのグリシジルエーテル等の難燃
型エポキシ樹脂等が挙げられる。これらのエポキシ樹脂
は、単独で用いてもよく2種以上併用してもよい。これ
らエポキシ樹脂の中では、作業性や硬化性、接着強度、
被着体汎用性、耐水性、耐久性等のバランスの点から、
ビスフェノールA型エポキシ樹脂が好ましい。
は(A)成分と(B)成分を任意の割合で混合した成分
100重量部に対し、通常10〜80重量部程度の範
囲、好ましくは20〜70重量部の範囲で使用されるの
が良い。10重量部未満では剪断強度や耐水性が不十分
となり、80重量部を超えると剥離強度の低下等が起こ
り好ましくない。
は、一般式(12)〜(21): Sn(OCOR10)2 (12) R9 2Sn(OCOR10)2 (13) [R9 2Sn(OCOR10)]2O (14) R9 2Sn(OCOCH=CHCOOR10)2 (1
5) R9 2Sn(OCOCH=CHCOO) (16) R9 2Sn(SR11COOR10)2 (17) [R9 2Sn(SR11COOR10)]2O (18) R9 2Sn[OSi(OR12)3]2 (19) [R9 2SnOSi(OR12)3]2O (20) Fe(OCOR10)2 (21) (式中R9、R10は同一または異なる炭素数1から20
のアルキル基、R11は炭素数1〜6の2価のアルキレン
基、R12は炭素数1から10のアルキル基を示す。)で
表される有機錫系化合物または有機鉄系化合物が用いら
れる。
2H5、−C4H9、−C8H17、−C17H3 5等が挙げら
れ、R10の具体例としてはR9と同様のアルキル基以外
にナフチル基等も挙げることができる。また、R11の具
体例としては、−CH2−、−C2H4−、−C4H8−等
が、R12の具体例としては、−CH3、−C2H5、−C4
H9、−C8H17等が挙げられる。
Sn(OCOC7H15)2、Sn(OCOC17H35)2、
(C4H9)2Sn(OCOCH3)2、(C4H9)2Sn
(OCOC7H15)2、(C4H9)2Sn(OCOC11H
23)2、[(C4H9)2Sn(OCOC11H23)]2O、
(C8H17)2Sn(OCOC11H23)2、(C4H9)2S
n(OCOC17H35)2、(C8H17)2Sn(OCOC
17H35)2、(C4H9)2Sn(OCOCH=CHCOO
C2H5)2、(C4H9)2Sn(OCOCH=CHCOO
C4H9)2、(C4H9)2Sn(OCOCH=CHCOO
CH2C6H5)2、(C4H9)2Sn(OCOCH=CH
COO)、(C4H9)2Sn(SC2H4COOC9H19)
2、(C4H9)2Sn(SCH2COOC8H17)2、
[(C4H9)2Sn(SC2H4COOC9H19)]2O、
(C4H9)2Sn[OSi(OCH3)3]2、(C4H9)
2Sn[OSi(OC2H5)3]2、[(C4H9)2SnO
Si(OC 2H5)3]2O等を挙げることができる。
Fe(OCOC7H15)2、Fe(OCOC17H35)2、
Fe(OCOCH2C5H9)2、Fe(OCOC2H4C5
H9)2、Fe(OCOC10H17)2、等を挙げることが
できる。
2種以上併用してもよい。これら縮合触媒の中では、硬
化性や貯蔵安定性、物性バランスの点から、有機錫系化
合物が好ましい。
(A)成分と(B)成分を任意の割合で混合した成分1
00重量部に対し、通常0.1〜8重量部程度の範囲、
好ましくは0.2〜5重量部の範囲で使用されるのが良
い。0.1重量部未満では硬化性が不十分であり、8重
量部を超えると接着性の低下等が起こり好ましくない。
分、または(A)成分と(B)成分を任意の割合で混合
した成分の硬化過程における加水分解反応に必要であ
り、一般的な水道水や工業用水、純水等が用いられる。
また、冬場における使用では、凝固点降下作用のある各
種塩類やアルコール等を添加することも可能である。添
加量は、(A)成分、または(A)成分と(B)成分を
任意の割合で混合した成分100重量部に対し、通常
0.1〜5重量部程度の範囲、好ましくは0.2〜4重
量部の範囲が良い。0.1重量部未満では内部硬化性が
不十分であり、5重量部を超えると接着性の低下等が起
こり好ましくない。
充填材や揺変剤、可塑剤、反応性希釈剤、安定剤、着色
剤等を添加することができる。
カ、沈降性シリカ、無水ケイ酸およびカーボンブラック
等の補強性充填剤;炭酸カルシウム、炭酸マグネシウ
ム、ケイソウ土、焼成クレー、クレー、タルク、酸化チ
タン、ベントナイト、有機ベントナイト、カオリン、酸
化第二鉄、酸化亜鉛、活性亜鉛華、水添ヒマシ油および
シラスバルーン、等の如き充填剤;石綿、ガラス繊維お
よびフィラメント等の繊維状充填剤等が挙げられる。こ
れら充填剤は1種類のみで使用してもよいし、2種類以
上混合使用してもよい。
化させても良いし、室温下で放置し硬化させることもで
きる。本発明の硬化性組成物は、接着剤や粘着剤、シー
ル材、コーティング剤、注入材、目地材、コンクリート
等の表面処理材、パテ材等の種々の分野において広く使
用することができる。
体的な実施例を揚げて説明するが、本発明はこれらに限
定されるものではない。 (合成例1)ポリプロピレングリコールを開始剤とし亜
鉛ヘキサシアノコバルテートグライム錯体触媒にてプロ
ピレンオキサイドの重合を行い、平均分子量10,00
0のポリオキシプロピレングリコールを得た。続いてこ
の水酸基末端ポリエーテルオリゴマーの水酸基に対して
1.2倍当量のNaOMeのメタノール溶液を添加して
メタノールを留去し、更に3−クロロ−1−プロペンを
添加して末端の水酸基をアリル基に変換した。次に得ら
れた重合体500gに対しヘキサン10gを加えて90℃
で共沸脱水を行い、ヘキサンを減圧下留去した後、窒素
置換した。これに対して白金ジビニルジシロキサン錯体
(白金換算で3重量%のキシレン溶液)30μlを加え、
撹拌しながら、ジメトキシメチルシラン(DMS)9.
0gをゆっくりと滴下した。その混合溶液を90℃で2
時間反応させた後、未反応のDMSを減圧下留去し反応
性ケイ素基含有ポリオキシプロピレン重合体を得た。得
られた重合体の1H−NMR分析より、末端への反応性
ケイ素基導入率は82%であることを確認した(ポリマ
ーA)。 (合成例2)110℃に加熱したトルエン43g中にア
クリル酸ブチル6.0g、メタクリル酸メチル66g、
メタクリル酸ステアリル13g、γ−メタクリロキシプ
ロピルメチルジメトキシシラン5.4g、γ−メルカプ
トプロピルメチルジメトキシシラン7.0gおよびトル
エン23g混合物に重合開始剤としてアゾビスイソブチ
ロニトリル2.6gを溶かした溶液を4時間かけて滴下
した後、2時間後重合を行い、固形分濃度60%で、G
PC(ポリスチレン換算)による数平均分子量(Mn)
が2,200の共重合体を得た。合成例1で得られたポ
リマーAとこの共重合体とを固形分比(重量比)60/
40でブレンドし、エバポレーターを用い、減圧下、1
10℃加熱条件で脱揮を行い、固形分濃度99%以上の
透明で粘稠な液体を得た(ポリマーB)。 (実施例1)(A)成分であるポリマーA 100重量
部に対し、(C)成分としてTAP(化薬アクゾ株式会
社製)5重量部、(D)成分としてA−1122(日本
ユニカー株式会社製)2重量部を添加し、A剤を調製し
た。また、(E)成分であるエピコート828(油化シ
ェルエポキシ株式会社製)50重量部に対し、(F)成
分としてU−100(日東化成株式会社製)2重量部、
(G)成分として水0.5重量部を添加し、B剤を調製
した。B剤を所定の条件で貯蔵した後A剤と混合し、表
面硬化性および内部硬化性を評価した。 (実施例2)(F)成分としてSCAT−1(三共有機
合成株式会社製)2重量部を用いた以外は、実施例1と
同様の組成で評価を行った。 (実施例3)(A)成分の代わりに(B)成分であるポ
リマーBを100重量部用いた以外は、実施例1と同様
の組成で評価を行った。 (実施例4)(A)成分の代わりに(B)成分であるポ
リマーBを100重量部使用し、(F)成分としてSC
AT−1(三共有機合成株式会社製)2重量部を用いた
以外は、実施例1と同様の組成で評価を行った。 (比較例1)(G)成分である水を無添加とした以外
は、実施例1と同様の組成で評価を行った。 (比較例2)(G)成分である水を無添加とした以外
は、実施例2と同様の組成で評価を行った。 (比較例3)(G)成分である水を無添加とした以外
は、実施例3と同様の組成で評価を行った。 (比較例4)(G)成分である水を無添加とした以外
は、実施例4と同様の組成で評価を行った。 (比較例5)(F)成分としてU−220(日東化成株
式会社製)2重量部を用いた以外は、実施例1と同様の
組成で評価を行った。 (比較例6)(G)成分である水を無添加とした以外
は、比較例5と同様の組成で評価を行った。 (比較例7)(A)成分の代わりに(B)成分であるポ
リマーBを100重量部用いた以外は、比較例5と同様
の組成で評価を行った。
プル瓶へ充填し、密閉した。これらをそれぞれ23℃で
1日、4週間、50℃で2週間、4週間静置した。
で混合し、遠心分離器にて脱泡後、軟鋼缶(直径45m
m、高さ8mm)に流し込んだ。配合物表面を経時でス
パチュラにて触り、配合物がスパチュラにつかなくなる
までの時間を測定した(23℃)。
で混合し、遠心分離器にて脱泡後、深さ50mmの80
mlサンプル瓶へ流し込んだ。23℃または0℃下で静
置し、1、3、7または8日後、硬化した部分をスパチ
ュラにて刳り貫き、表面からの硬化深さを測定した。
す。
殆どなく、内部硬化性も温度を問わず良好であった。一
方、水無添加の比較例1〜4では、表面硬化性の変化は
殆どなかったが、内部硬化性が大幅に低下した。(F)
成分以外の触媒を使用し水を添加した比較例5、7で
は、貯蔵により表面硬化性、内部硬化性とも大幅に低下
した。比較例5で水を無添加とした比較例6では、貯蔵
による表面硬化性の低下は改善されたが、内部硬化性が
大幅に低下した。
好な内部硬化性が得られるとともに、貯蔵による硬化性
低下を防ぐことができる。
Claims (9)
- 【請求項1】 (A)反応性ケイ素基含有ポリオキシア
ルキレン系重合体、(C)エポキシ樹脂用硬化剤、およ
び(D)シランカップリング剤、を含有するA剤と、
(E)エポキシ樹脂、(F)縮合触媒、および(G)
水、を含有するB剤とからなることを特徴とする2液型
硬化性組成物。 - 【請求項2】 (A)反応性ケイ素基含有ポリオキシア
ルキレン系重合体、(B)分子鎖が実質的に1種または
2種以上のアクリル酸アルキルエステル単量体単位およ
び/またはメタクリル酸アルキル単量体単位からなる共
重合体、(C)エポキシ樹脂用硬化剤、および(D)シ
ランカップリング剤、を含有するA剤と、(E)エポキ
シ樹脂、(F)縮合触媒、および(G)水、を含有する
B剤とからなることを特徴とする2液型硬化性組成物。 - 【請求項3】 (A)成分であるポリオキシアルキレン
系重合体の反応性ケイ素基が一般式(1): −[Si(R1 2-b)(Xb)O]mSi(R2 3-a)Xa (1) (式中R1およびR2は同一または異なる炭素数1から2
0のアルキル基、炭素数6から20のアリール基、炭素
数7から20のアラルキル基または(R’)3SiO−
で示されるトリオルガノシロキシ基を示し、R1または
R2が二個以上存在するとき、それらは同一であっても
よく、異なっていてもよい。ここでR’は炭素数1から
20の一価の炭化水素基であり3個のR’は同一であっ
てもよく、異なっていてもよい。Xは水酸基または加水
分解性基を示し、Xが2個以上存在する時、それらは同
一であってもよく、異なっていてもよい。aは0、1、
2または3を、bは0、1、または2をそれぞれ示し、
a+Σb≧2を満足するものとする。またm個の−Si
(R1 2-b)(Xb)−O−基におけるbについて、それ
らは同一であってもよく、異なっていてもよい。mは0
から19の整数を示す。)で表されることを特徴とする
請求項1または2記載の2液型硬化性組成物。 - 【請求項4】 (A)成分であるポリオキシアルキレン
系重合体の主鎖骨格が、ポリオキシプロピレンから成る
ことを特徴とする請求項1〜3記載の2液型硬化性組成
物。 - 【請求項5】 (B)成分が、分子鎖が実質的に(a)
炭素数1〜8のアルキル基を有するアクリル酸アルキル
エステル単量体単位および/またはメタクリル酸アルキ
ルエステル単量体単位と(b)炭素数10以上のアルキ
ル基を有するアクリル酸アルキルエステル単量体単位お
よび/またはメタクリル酸アルキルエステル単量体単位
とからなる共重合体であることを特徴とする請求項2〜
4記載の2液型硬化性組成物。 - 【請求項6】 (B)成分が、シロキサン結合を形成す
ることによって架橋しうるケイ素含有基を有する共重合
体であることを特徴とする請求項2〜5記載の2液型硬
化性組成物。 - 【請求項7】 (F)成分である縮合触媒が、一般式
(12)〜(21): Sn(OCOR10)2 (12) R9 2Sn(OCOR10)2 (13) [R9 2Sn(OCOR10)]2O (14) R9 2Sn(OCOCH=CHCOOR10)2 (1
5) R9 2Sn(OCOCH=CHCOO) (16) R9 2Sn(SR11COOR10)2 (17) [R9 2Sn(SR11COOR10)]2O (18) R9 2Sn[OSi(OR12)3]2 (19) [R9 2SnOSi(OR12)3]2O (20) Fe(OCOR10)2 (21) (式中R9、R10は同一または異なる炭素数1から20
のアルキル基、R11は炭素数1〜6の2価のアルキレン
基、R12は炭素数1から10のアルキル基を示す。)で
表されることを特徴とする請求項1〜6記載の2液型硬
化性組成物。 - 【請求項8】 (A)成分100重量部に対し、(C)
成分1〜60重量部および(D)成分0.1〜20重量
部を含有するA剤と、(E)成分10〜80重量部、
(F)成分0.1〜8重量部および(G)成分0.1〜
5重量部を含有するB剤からなることを特徴とする請求
項1または3,4,7記載の2液型硬化性組成物。 - 【請求項9】 (A)成分と(B)成分を任意の割合で
混合した成分100重量部に対し、(C)成分1〜60
重量部および(D)成分0.1〜20重量部を含有する
A剤と、(E)成分10〜80重量部、(F)成分0.
1〜8重量部および(G)成分0.1〜5重量部を含有
するB剤からなることを特徴とする請求項2または5〜
7記載の2液型硬化性組成物。
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