JP2004292612A - Curable composition, sealing material and adhesive - Google Patents

Curable composition, sealing material and adhesive Download PDF

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弘司 福井
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a curable composition which is cured with moisture in the atmosphere to give a cured product having a good adhesive force, and gives the cured product having an excellent anti-staining property over a long period because of having an excellent antistatic property. <P>SOLUTION: The curable composition comprising a crosslinkable hydrolysable silyl group-containing vinylic polymer (a) is characterized in that the vinylic polymer (a) contains a structure originated from a polymerizable functional group-having ammonium salt as a copolymerizable component. A sealing material comprises the curable composition. An adhesive comprises the curable composition. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、湿気により硬化する硬化性組成物に関し、より詳細には、架橋可能な加水分解性シリル基を含有するビニル系重合体を用いて構成されており、帯電防止性及び防汚性に優れた硬化物を与える硬化性組成物、並びに該硬化性組成物を用いたシーリング材及び接着剤に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、アルコキシシリル基を有するビニル重合体は、雰囲気中の湿気により架橋し、耐久性、耐候性、透明性及び接着性に優れた硬化物を与えることが知られている(例えば、下記の特許文献1、特許文献2、特許文献3)。そのため、上記ビニル重合体を有する硬化性組成物は、塗料、コーティング剤、接着剤、感圧接着剤、シーラント及びシーリング材などの用途に広く用いられている。
【0003】
ところで、シーリング材や、外気に露出している部分に位置している接着剤硬化物は、雰囲気中を漂う湿気や塵埃などにより露出部分が汚れ、外観を損なうことが多々あった。そのため、従来、下記の特許文献4に記載の光硬化性化合物、特許文献5に記載の酸素反応性化合物などを添加する方法が用いられていた。また、下記の特許文献6に記載のように、ポリフルオロ基含有アクリル重合体を用いた硬化性組成物も提案されている。
【0004】
しかしながら、アルコキシシリル基含有ビニル重合体に対してこれらの化合物は共有結合を介して強固に結合されていない。従って、やはり硬化物表面が雰囲気の影響を受けて汚染されたり、経時によりこれらの化合物がブリードアウトしたりすることがあった。
【0005】
また、下記の特許文献7には、オルガノシロキサン成分を含有させた塗料用組成物が開示されているが、ここでは、加水分解性シリル基含有ビニル重合体への共有結合的な結合については言及されていない。
【0006】
【特許文献1】
特開昭57−179210号公報
【特許文献2】
特開平4−202585号公報
【特許文献3】
特開平11−43512号公報
【特許文献4】
特開平5−65400号公報
【特許文献5】
特開平3−160053号公報
【特許文献6】
特開2000−366320号公報
【特許文献7】
特開2002−309174号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上述した従来技術の現状に鑑み、雰囲気中の湿気により架橋し、硬化するアルコキシシリル基含有ビニル系重合体を用いた硬化性組成物であって、硬化物が帯電防止性に優れており、従って塵埃などによりその表面が汚染され難い硬化性組成物、該硬化性組成物を用いたシーリング材及び接着剤を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少なくとも架橋可能な加水分解性シリル基を含有するビニル系重合体(a)を含む硬化性組成物であって、前記ビニル系重合体(a)が重合性官能基を有するアンモニウム塩(b)由来の構造を共重合成分として有することを特徴とする硬化性組成物である。
【0009】
本発明に係る硬化性組成物では、好ましくは、上記ビニル系重合体(a)は、(メタ)アクリル酸エステルを単量体として含む重合体により構成される。
本発明に係る硬化性組成物の別の特定の局面では、前記ビニル系重合体(a)が重合開始剤として有機過酸化物を用いたラジカル重合により得られたビニル系重合体である。
【0010】
本発明に係る硬化性組成物のさらに他の特定の局面では、上記重合性官能基を有するアンモニウム塩(b)が(メタ)アクリル基含有アンモニウム塩である。
本発明に係る硬化性組成物のさらに別の特定の局面では、上記ビニル系重合体(a)に加えて、架橋可能な加水分解性シリル基を有するポリエーテル系重合体(c)がさらに配合されている。
【0011】
本発明に従って構成された硬化性組成物では、好ましくは、層状珪酸塩がさらに配合される。
本発明に係るシーリング材及び接着剤は、それぞれ、本発明に従って構成された硬化性組成物からなることを特徴とする。
【0012】
以下、本発明の詳細を説明する。
(ビニル系重合体(a))
本発明で用いられる少なくとも架橋可能な加水分解性シリル基を有するビニル系重合体(a)は、特に制限されるものではない。上記加水分解性シリル基は、珪素原子に1〜3個のシリル基が結合した官能基であり、シリル基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ブトキシ基、tert−ブトキシ基、フェノキシ基、ベンジルオキシ基等を挙げることができる。アルコキシ基の結合したアルコキシシリル基としては、例えば、トリメトキシシリル基、トリエトキシシリル基、トリイソプロポキシシリル基、トリフェノキシシリル基等のトリアルコキシシリル基;ジメトキシメチルシリル基、ジエトキシメチルシリル基等のジメトキシシリル基;メトキシジメトキシシリル基、エトキシジメチルシリル基等の単官能の加水分解性シリル基を挙げることができる。これらを複数個組み合わせて用いてもよし、異なる加水分解性シリル基を複数個組み合わせて用いてもよい。
【0013】
上記ビニル系重合体(a)を構成しているビニル重合体部分としては、ビニルモノマーを重合して得られる重合体であれば良く、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリ(メタ)アクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリビニルエーテル等を挙げることができる。また、これらビニル重合体部分を有する共重合体であっても良い。好適には、凝集力や接着性とのバランスの良い数平均分子量10000以上のポリ(メタ)アクリレートやその共重合体が良い。ここで、(メタ)アクリルとはメタクリルとアクリルをまとめて示した表現である。
【0014】
ポリ(メタ)アクリレートやその共重合体を得るためのモノマーとしては、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、プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、イソミリスチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2ーブトキシエチル(メタ)アクリレート、2−フェノキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、2−ヒドロキシエチル(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−ヒドロキシプロピル(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、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、5−ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシー3ーメチルブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシー3ーフェノキシプロピル(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、2−[(メタ)アクリロイルオキシ]エチル2−ヒドロキシエチルフタル酸、2−[(メタ)アクリロイルオキシ]エチル2−ヒドロキシプロピルフタル酸、
【0015】

Figure 2004292612
Figure 2004292612
Figure 2004292612
等を挙げることができる。
【0016】
その他のビニルモノマーとして、例えば、スチレン、インデン、αーメチルスチレン、p−メチルスチレン、p−クロロスチレン、p−クロロメチルスチレン、p−メトキシスチレン、p−tert−ブトキシスチレン、ジビニルベンゼン等のスチレン誘導体;例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、カプロン酸ビニル、安息香酸ビニル、珪皮酸ビニル等のビニルエステル基を持つ化合物;無水マレイン酸、N−ビニルピロリドン、N−ビニルモルフォリン、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−フェニルマレイミド、N−ラウリルマレイミド、N−ベンジルマレイミド、n−プロピルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、tert−ブチルビニルエーテル、tert−アミルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、ドデシルビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル、2−クロロエチルビニルエーテル、エチレングリコールブチルビニルエーテル、トリチレングリコールメチルビニルエーテル、安息香酸(4−ビニロキシ)ブチル、エチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、テトラエチレングリコールジビニルエーテル、ブタン−1,4−ジオール−ジビニルエーテル、ヘキサン−1,6−ジオール−ジビニルエーテル、シクロヘキサン−1,4−ジメタノール−ジビニルエーテル、イソフタル酸ジ(4−ビニロキシ)ブチル、グルタル酸ジ(4−ビニロキシ)ブチル、コハク酸ジ(4−ビニロキシ)ブチルトリメチロールプロパントリビニルエーテル、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル、6−ヒドロキシヘキシルビニルエーテル、シクロヘキサン−1,4−ジメタノール−モノビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル3−アミノプロピルビニルエーテル、2−(N,N−ジエチルアミノ)エチルビニルエーテル、ウレタンビニルエーテル、ポリエステルビニルエーテル等のビニロキシ基を持つ化合物を挙げることができる。
【0017】
ビニル系重合体(a)の製法としては、公知の方法を用いることができる。例えば、フリーラジカル重合法、アニオン重合法、カチオン重合法、UVラジカル重合法、リビングアニオン重合法、リビングカチオン重合法、リビングラジカル重合法等を用いることができ、かつモノマーの重合性反応に応じて適宜重合法を選択すればよい。
【0018】
また、架橋可能な加水分解性シリル基の導入法としては、架橋可能な加水分解性シリル基を持つ開始剤による重合を開始する方法、架橋可能な加水分解性シリル基を持つ連鎖移動剤を用いる方法、架橋可能な加水分解性シリル基を持つ共重合性モノマーを用いる方法による重合と同時にシリル基を導入する方法(例えば、特開昭54−123192号公報、特開昭57−179210号公報、特開昭59−78220号公報、特開昭60−23405号公報)や、アルケニル基の持ったビニル重合体を合成し、その後、ヒドロシリル化によってアルコキシシリル基を導入する方法(例えば、特開昭54−40893号公報、特開平11−80571号公報)がある。本発明を構成するビニル系重合体(a)の製造方法は、ビニル系重合体(a)が得られる限り何等問題なく、上述の様な公知の製造技術を用いることができる。
【0019】
架橋可能な加水分解性シリル基を導入する為の、連鎖移動剤や共重合性モノマーとしては、例えば、メルカプトメチルトリメチルシラン、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ジメトキシメチルシラン、等の連鎖移動性の高い官能基を有するアルコキシシラン;N−(3−アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロピル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロイルオキシプロピルジメチルメトキシシラン、3−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−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−アクリロイルオキシプロピルメチルビス(トリメチルシロキシ)シラン、アリルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、3−アリルアミノプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルジメチルメトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルジメチルエトキシシラン、3−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、3−メタクリロイルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロペニルトリメトキシシラン、ビニルメチルジアセトキシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルジメチルメトキシシラン、ビニルジメチルエトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビンルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリフェノキシシラン、ビニルジメチルイソペンテニルオキシシラン、ビニルジメチル−2−((2−エトキシエトキシ)エトキシ)シラン、ビニルトリス(1−メチルビニルオキシ)シラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、フェニルビニルジエトキシシラン、ジフェニルビニルエトキシシラン、6−トリエトキシシリル−2−ノルボルネン、オクタ−7−エニルトリメトキシシラン、スチリルエチルトリメトキシシラン、等の重合性不飽和基を有するアルコキシシラン等を挙げることができる。
【0020】
上記加水分解性シリル基を導入するための連鎖移動剤や共重合性モノマーの配合量は、ビニル系の重合性モノマー100重量部に対し、0.01〜20重量部であることが好ましく、さらに好ましくは、0.1〜5重量部である。
【0021】
本発明においては、硬化物の黄変が生じ難いため、上記ビニル系重合体(a)としては、過酸化物を重合開始剤として用いたラジカル重合法により得られたものが好ましく用いられる。重合開始剤として用いられる過酸化物としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、イソブチリルパーオキサイド、イソノナノイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、パラクロロベンゾイルパーオキサイド、ジ(3,5,5−トリメチルヘキサノイル)パーオキシドなどのジアシルパーオキサイド類;ジイソプロピルパージカーボネート、ジ−sec−ブチルパージカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパージカーボネート、ジ−1−メチルヘプチルパージカーボネート、ジ−3−メトキシブチルパージカーボネート、ジシクロヘキシルパージカーボネートなどのパーオキシジカーボネート類;tert−ブチルパーベンゾエート、tert−ブチルパーアセテート、tert−ブチルパー−2−エチルへキサノエート、tert−ブチルパーイソブチレート、tert−ブチルパーピバレート、tert−ブチルジパーアジペート、キュミルパーネオデカノエートなどのパーオキシエステル類;メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイドなどのケトンパーオキサイド類;ジ−tert−ブチルパーオキサイド、ジキュミルパーオキサイド、tert−ブチルキュミルパーオキサイド、1,1−ジ(t−ヘキシルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサンなどのジアルキルパーオキサイド類;キュメンヒドロキシパーオキサイド、tert−ブチルハイドロパーオキサイドなどのハイドロパーオキサイド類;などが挙げられる。
【0022】
上記過酸化物は1種のみが用いられてもよく、複数種併用されてよい。さらに、過酸化物は、一度に添加されてもよく、複数回に渡って逐次添加されてもよい。
【0023】
(重合性官能基を有するアンモニウム塩(b))
本発明においては、ビニル系重合体(a)は、硬化物の帯電防止を抑制するために、重合性官能基を有するアンモニウム塩(b)由来の構造を共重合成分として有する。
【0024】
上記重合性官能基としては、特に限定されないが、例えば(メタ)アクリロイル基等を挙げることができる。
また、重合性官能基を有するアンモニウム塩は、塩化物、臭化物、ヨウ化物、アセテート塩またはサルフェート塩などの様々な対アニオンを有する塩であり得る。
【0025】
上記重合性官能基を有するアンモニウム塩としては、例えば、(メタ)アクリロイル基などの重合性官能基を有するテトラアルキルアンモニウム塩が好適に用いられる。
【0026】
上記重合性官能基を有するアンモニウム塩の具体的な例としては、N,N,N−トリメチル−N−(2−ヒドロキシ−3−メタクリロイルオキシプロピル)アンモニウムクロライド、N,N,N−トリメチル−N−(2−メタクリロイルオキシエチル)アンモニウムクロライド、ジアリルジメチルアンモニウムクロライド、N,N,N−トリメチル−N−(2−ヒドロキシ−3−メタクリロイルオキシプロピル)アンモニウムアセテート、3−メタクリルアミドプロピル−トリメチルアンモニウムクロライド、3−メタクリルアミドプロピル−トリメチルアンモニウムメチルサルフェート、N,N,N−トリメチル−N−(2−メタクリロイルオキシエチル)アンモニウムp−トルエンサルファート、N,N,−ジメチル−N−エチル−N−(2−メタクリロイルオキシエチル)アンモニウムエチルサルフェートなどが挙げられる。
【0027】
上記重合性官能基を有するアンモニウム塩(b)の共重合割合は、上記ビニル系重合体(a)100重量%において、0.1〜20重量%、より好ましくは、0.5〜15重量%の範囲とすることが望ましい。0.1重量%では、帯電防止性を高める効果は十分に得られないことがあり、20重量%を越えると水分の吸収により体積膨張することがある。
【0028】
(ポリエーテル系重合体(c))
本発明に係る硬化性組成物では、好ましくは、架橋可能な加水分解性シリル基を有するポリエーテル系重合体(c)がさらに配合される。
【0029】
ポリエーテル系重合体(c)としては、主鎖が本質的にポリエーテル重合体からなるもの、主鎖がポリエーテルと(メタ)アクリル酸エステルとからなる重合体等が挙げられる。この有機重合体を配合することにより、硬化物の耐水性を高めたり、シーリング材を構成した場合のゴム弾性を高めることができる。上記ビニル系重合体(a)と、上記ポリエーテル系重合体(c)と併用する場合、その配合割合は、ビニル系重合体(a)100重量部に対し、ポリエーテル系重合体(c)を0.1〜100重量部の割合で添加することが好ましく、より好ましくは0.5〜100重量部である。
【0030】
ポリエーテル系重合体(c)の配合割合が0.1重量部未満では、接着性改善効果が小さくなることがあり、200重量部を越えると、耐候性が低くなることがあり、かつ接着性向上効果がそれほど高くならないことがある。
【0031】
上記ポリエーテル系重合体(c)とは、主鎖が本質的に、一般式〔−(R−O)−、式中のRは炭素数1〜4であるアルキレン基を示す。〕で表される化学的に結合された繰り返し単位を含み、かつ末端に架橋可能な加水分解性シリル基を含有する重合体をさす。
【0032】
上記ポリエーテル系重合体(c)は、例えば、末端にアリル基を有するポリアルキレンオキサイドをVIII族遷移金属の存在化で下記化学式(1)により表されるヒドロシラン化合物を反応させることによって合成される。
【0033】
【化1】
Figure 2004292612
【0034】
(式中Rは1価の炭化水素基及びハロゲン化された1価の炭化水素基から選択される基、aは0、1または2の整数、Xはハロゲン原子、アルコキシ基、アシルオキシ基及びケトキシメート基より選択される原子または基を意味する。)
上記重合体の主鎖であるポリアルキレンオキサイドとしては、例えば、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリブチレンオキサイド等が挙げられるが、室温硬化性組成物の硬化物が耐水性に優れ、かつシーリング材としての弾性を確保できるという点でポリプロピレンオキサイドが好ましい。
【0035】
上記架橋可能な加水分解性シリル基としては、反応後有害な副生成物を生成しない物が好ましく、例えば、メトキシシリル基、エトキシシリル基等のアルコキシシリル基が挙げられる。
【0036】
ポリエーテル系重合体(c)の数平均分子量が小さくなると、硬化物の伸びが十分でなくなり、目地面に対する追従性が低下し、大きくなると硬化前の粘度が高くなり、配合工程の作業性が悪くなる。従って、好ましくは、数平均分子量は、4000〜30000であり、さらに好ましくは10000〜30000であり、かつ分子量分布は1.6以下が望ましい。
【0037】
上記ポリエーテル系重合体(c)としては、例えば、商品名「MSポリマー」(鐘淵化学工業社製)として、MSポリマーS−203、S−303など、商品名「サイリルポリマー」(鐘淵化学工業社製)として、サイリルSAT−200、SAT−350、SAT−400や、商品名「エクセスター」(旭硝子社製)として、エクセスターESS−3620、ESS−3430、ESS−2420、ESS−2410などが市販されている。
【0038】
(層状珪酸塩)
本発明で好ましくは用いられる層状珪酸塩とは、層間に交換性陽イオンを有する珪酸塩鉱物を意味する。本発明で用いられる層状珪酸塩としては特に限定されず、例えば、モンモリロナイト、サポナイト、ヘクトライト、バイデライト、スティブンサイト、ノントロナイト等のスメクタイト系粘土鉱物、バーミキュライト、ハロイサイト、膨潤性マイカ等が挙げられる。中でも、モンモリロナイト、膨潤性マイカが好ましい。上記層状珪酸塩は天然物または合成物のいずれであってもよく、これらの1種または2種以上を用い得る。
【0039】
上記層状珪酸塩としては、下記式により定義される形状異方性効果が大きいスメクタイト類や膨潤性マイカを用いることが、硬化性組成物の機械強度向上やガスバリヤ性向上の点からより好ましい。なお、層状珪酸塩の結晶表面(A)及び結晶端面(B)を図1に模式的に示す。
【0040】
形状異方性効果=結晶表面(A)の面積/結晶端面(B)の面積
【0041】
図2に示すように、上記層状珪酸塩の層間に存在する交換性陽イオンとは、結晶表面上のナトリウム、カルシウム等のイオンであり、これらのイオンは、カチオン性物質とイオン交換性を有するので、カチオン性を有する種々の物質を上記層状珪酸塩の層間に捕捉(インターカレート)することができる。
【0042】
上記層状珪酸塩の陽イオン交換容量としては特に限定されないが、50〜200ミリ等量/100gであるのが好ましい。50ミリ等量/100g未満であると、イオン交換により結晶層間に捕捉(インターカレート)できるカチオン性界面活性剤の量が少なくなるので、層間が十分に非極性化されないことがある。一方、200ミリ等量/100gを超えると、層状珪酸塩の層間の結合力が強固となり、層状珪酸塩の各層を構成している結晶薄片間の距離を増大し難くなることがある。
【0043】
上記層状珪酸塩は、ベース樹脂100重量部に対して、0.1〜100重量部配合される。さらに好ましくは、0.5〜50重量部、特に好ましくは、1〜10重量部である。0.1重量部未満では硬化物の耐候性向上や難燃化などの作用が発現され難く、10重量部を越えると、硬化性組成物の粘度が高くなり作業性、生産性が低下することがある。
【0044】
なお、上記ベース樹脂とは、上記ビニル系重合体(a)と、必要に応じて添加されるポリエーテル系重合体(c)の合計である。
上記層状珪酸塩は、広角X線回折測定法により測定した(001)面の平均層間距離が3nm以上であり、5層以下で存在しているものを含んで分散しているものが好ましい。平均層間距離が3nm以上であり、5層以下で分散していると、硬化性組成物の耐候性、難燃性の性能発現に有利となる。
【0045】
なお、本明細書において、層状珪酸塩の平均層間距離とは、微細薄片状結晶を層とした場合の平均の層間距離であり、X線回折ピーク及び透過型電子顕微鏡撮影により、すなわち、広角X線回折測定法により算出できるものである。3nm以上に層間が開裂し、5層以下で存在しているものを含んで分散している状態は、層状珪酸塩の積層体の一部または全てが分散していることを意味しており、層間の相互作用が弱まっていることによる。
【0046】
さらに、層状珪酸塩の平均層間距離が6nm以上であると、難燃性、機械物性、耐熱性等の機能発現に特に有利である。平均層間距離が6nm以上であると、層状珪酸塩の結晶薄片層が層毎に分離し、層状珪酸塩の相互作用がほとんど無視できるほどに弱まるので、層状珪酸塩を構成する結晶薄片の樹脂中での分散状態が剥離安定化の方向に進行する。すなわち、層状珪酸塩が1枚づつ薄片状に乖離した状態で硬化性組成物中に安定化されて存在することとなる。
【0047】
層状珪酸塩の分散状態としては、ベースとなる樹脂中において層状珪酸塩の薄片状結晶が高度に分散していることが好ましい。より具体的には、層状珪酸塩の10重量%以上が5層以下で存在している状態に分散されていることが好ましく、より好ましくは、層状珪酸塩の20重量%以上が5層以下の状態で存在していることが望ましい。さらに、分散している薄片状結晶の積層数が5層以下であれば、層状珪酸塩の添加による効果が良好に得られるが、3層以下であればより好ましく、単層状に分散していることがさらに望ましい。
【0048】
本発明の層状珪酸塩は、4級アンモニウム塩で処理されてなる層状珪酸塩であることが好ましい。4級アンモニウム塩で処理することにより、層状珪酸塩の上記ベース樹脂中への分散性を向上させることができるからである。また、4級アンモニウム塩は上記ビニル系重合体の架橋反応に対する触媒作用があることが知られており、層状珪酸塩と共に上記ベース樹脂中に分散することにより分散性の向上と共に硬化速度を促進させることも可能となる。
【0049】
上記4級アンモニウム塩としては、例えば、ラウリルトリメチルアンモニウム塩、ステアリルトリメチルアンモニウム塩、トリオクチルアンモニウム塩、ジステアリルジメチルアンモニウム塩、ジ硬化牛脂ジメチルアンモニウム塩、ジステアリルジベンジルアンモニウム塩、N−ポリオキシエチレン−N−ラウリル−N,N−ジメチルアンモニウム塩等が挙げられ、これらの4級アンモニウム塩は、単独で用いられても良いし、2種類以上が併用されても良い。上記の中でも、良好な分散性が得られることから、炭素数6以上のアルキル鎖またはポリオキシアルキレン鎖を有する4級アルキルアンモニウムイオン塩が好ましい。
【0050】
層状珪酸塩の分散には各種攪拌機を用いることができるが、分散しにくい場合には3本ロール等の高剪断がかかる装置を用いて分散を行うと所望の分散状態を得やすい場合がある。
【0051】
(紫外線吸収剤及び光安定剤)
本発明の硬化性組成物には、耐候性を向上させるために各種紫外線吸収剤や光安定剤を配合することが好ましい。層状珪酸塩との併用により、層状珪酸塩が各種紫外線吸収剤や光安定剤のブリードアウトを抑制するように作用するため、硬化物中にこれらが長期にわたって保持されるためである。
【0052】
上記紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系等の公知の紫外線吸収剤が挙げられ、中でもベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤が紫外線吸収性能が高いので好ましい。上記紫外線吸収剤を配合する場合には、ベース樹脂100重量部に対して、0.1〜20重量部、より好ましくは、0.5〜10重量部配合されているのが好ましい。0.1重量部よりも少ないと耐候性の向上効果が不十分であることがあり、20重量部を越えると、呈色によりシーリング材としての外観を損なう等の問題を生じる。
【0053】
上記光安定剤としては、例えばヒンダードアミン系光安定剤が用いられる。ヒンダードアミン系光安定剤は、一般に紫外線吸収剤と併用すると優れた効果を発揮する。上記ヒンダードアミン系光安定剤(以下、光安定剤)の中でも、下記一般式(A)で示される構造を有する基を分子中に有するものが、層状珪酸塩と併用すると特に著しい効果がある。このようヒンダードアミン系光安定剤としては、例えば、、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジン)セバケート、ポリ[{6−(1,1,3,3,−テトラメチルブチル)アミノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル}{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジン)イミノ}ヘキサメチレン{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジン)イミノ}]等が挙げられる。これらは単独で用いられてもよいし、2種以上併用されてもよい。
【0054】
層状珪酸塩との併用による耐候性効果は、光安定剤のブリードアウト防止効果が主であると考えられる。すなわち層状珪酸塩が組成物中で光安定剤と相互作用し、光安定剤が系から散逸するのを防いでいる為であると考えられる。また、相互作用の中でも層状珪酸塩がブリードアウトを阻害する板のように作用することにより、光安定剤のブリードアウトが抑制されると考えられる。光安定剤の中でも下記一般式(A)で示される構造を有する基を分子中に有するものが特にその効果が著しいのは、N原子に結合したH原子が関与しているものと推察される。
【0055】
【化2】
Figure 2004292612
【0056】
上記光安定剤を配合する場合には、上記ベース樹脂100重量部に対して、0.1〜20重量部、より好ましくは0.5〜10重量部配合されているのが好ましい。0.1重量部よりも少ないと、耐候性の向上効果が不十分であることがあり、20重量部を越えると着色の問題が生じ、シーリング材としての外観を損なうことがある。
【0057】
(その他の添加物)
本発明の硬化性組成物には、本発明の目的より効果を阻害しない限り、ビニル系重合体(a)の硬化促進剤、組成物の粘性特性を調整する粘度調整剤、チキソトロープ剤、引張特性などを改善する物性調整剤、増量剤、補強剤、可塑剤、着色剤、難燃剤、酸化防止剤、たれ防止剤、老化防止剤、溶剤、香料、顔料、染料、脱水剤などを添加してもよい。
【0058】
ビニル系重合体(a)の硬化促進剤としては、例えば、有機金属化合物を用いることができる。好適に用いることの出来る有機金属化合物として、ゲルマニウム、錫、鉛、硼素、アルミニウム、ガリウム、インジウム、チタニウム、ジルコニウム等の金属元素と有機基を置換してなる有機金属化合物を挙げることが出来る。例えば、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫オキサイド、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫フタレート、ビス(ジブチル錫ラウリン酸)オキサイド、ジブチル錫ビスアセチルアセトナート、ジブチル錫ビス(モノエステルマレート)、オクチル酸錫、ジブチル錫オクトエート、ジオクチル錫オキサイド等の錫化合物、テトラ−n−ブトキシチタネート、テトライソプロポキシチタネート等のチタネート系化合物、これらは単独または2種以上を併用して使用することが出来る。
【0059】
粘度調整剤としては、例えば、ビニル系重合体(a)との相溶性の良い高分子化合物から選ばれ、配合される化合物から適宜選択される。例えば、アクリル系高分子、メタクリル系高分子、ポリビニルアルコール誘導体、ポリ酢酸ビニル、ポリスチレン誘導体、ポリエステル類、ポリエーテル類、ポリイソブテン、ポリオレフィン類、ポリアルキレンオキシド類、ポリウレタン類、ポリアミド類、天然ゴム、ポリブタジエン、ポリイソプレン、NBR、SBS、SIS、SEBS、水添NBR、水添SBS、水添SIS、水添SEBS等を挙げることができる。また、これら共重合体、官能基変成体を挙げることができし、これらを適宜組み合わせてもよい。
【0060】
チキソトロープ剤としては、組成物がチキソトロピー性を発現するような物質から適宜選ばれる。例えば、コロイダルシリカ、ポリビニルピロリドン、疎水化炭酸カルシウム、ガラスバルーン、ガラスビーズ等を挙げることができる。チキソトロープ剤の選択については、ビニル系重合体(a)親和性の高い表面を有することが望ましい。
【0061】
引っ張り特等を改善する物性調整剤としては、各種シランカップリング剤として、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、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−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N,N’−ビス−[3−(トリメトキシシリル)プロピル]エチレンジアミン、N,N’−ビス−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]エチレンジアミン、N,N’−ビス−[3−(トリメトキシシリル)プロピル]ヘキサエチレンジアミン、N,N’−ビス−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]ヘキサエチレンジアミン等を挙げられ、これらは単独または2種以上併用してもかまわない。
【0062】
増量剤としては、本発明に係る組成物中に添加してチキソトロープ性を発現しないものが好適に利用でき、例えば、タルク、クレー、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、無水珪素、含水珪素、ケイ酸カルシウム、二酸化チタン、カーボンブラック等を挙げられ、これらは単独または2種以上併用してもかまわない。
【0063】
可塑剤としては、例えば、リン酸トリブチル、リン酸トリクレジル等のリン酸エステル類、フタル酸ジオクチル等のフタル酸エステル類、グリセリンモノオレイル酸エステル等の脂肪酸−塩基酸エステル類、アジピン酸ジオクチル等の脂肪酸二塩基酸エステル類、ポリプロピレングリコール類等を挙げられ、これらは単独または2種以上併用してもかまわない。
【0064】
(接着剤及びシーリング材)
本発明に係る硬化性組成物は、シーリング材または接着剤として好適に用いられる。本発明に係る硬化性組成物は、後述する実施例から明らかなように、雰囲気中の湿気により速やかに硬化し、柔軟性を有する硬化物を与え、良好な接着強度を発現するが、さらに硬化物は帯電防止性に優れているため、塵埃等の付着が生じ難い。従って、外部に露出される部分に用いられるシーリング材や接着剤に、本発明に係る硬化性組成物は好適に用いられる。
【0065】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例及び比較例を以下において説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【0066】
(実施例1)
撹拌機、冷却器、温度計及び窒素ガス導入口を備えた1Lセパラブルフラスコに、n−ブチルアクリレート(日本触媒製)100g、3−メタクリロイロキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学社製KBM−503)0.5g、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン(信越化学社製KBM−803)0.3g、N,N,N−トリメチル−N−(2−メタクリロイルオキシエチル)アンモニウムクロライド(共栄化学社製、商品名:ライトエステルDQ−100)3g、ラウリルメルカプタン(和光純薬社製)0.3g、エタノール50g及びメタノール50gを投入して、混合した。モノマー混合溶液を窒素ガスを用いて20分間バブリングすることによって溶存酸素を除去した後、セパラブルフラスコ系内を窒素ガスで置換し、撹拌しながら環流に達するまでに昇温した。
【0067】
環流した後、重合開始剤として1,1−ジ(t−ヘキシルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン0.024gを1gの酢酸エチルで希釈した溶液を、重合系に投入した。1時間後、1,1−ジ(t−ヘキシルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン0.036gを1gの酢酸エチルで希釈した溶液を投入した。さらに、重合開始後、2、3及び4時間後、ジ(3,5,5−トリメチルヘキサノイル)パーオキシド0.048g,0.12g,及び0.36gを1gの酢酸エチルで希釈した溶液を投入した。一回目の重合開始剤投入から7時間後、室温まで冷却し重合を終了させた。
【0068】
更に、ポリプロピレングリコール(和光純薬社性、分子量3000)、脂肪酸表面処理炭酸カルシウム13g、重質炭酸カルシウム26g、硬化促進剤(ジブチル錫ジラウリレート)2gを加え、密封した攪拌機で均一になるまで混合し、その後、10分間減圧脱泡して白色ペースト状の硬化性組成物を得た。
【0069】
得られた硬化性組成物をポリエチレン板上に、膜厚が2.5mmとなる様に塗工し、その後、20℃、相対湿度20%の環境下で7日間養生して、ゴム状のシート皮膜を得た。シート皮膜のゴム物性を下記の要領で評価した。その結果、破断伸びは490%、破断応力は0.19N/mmであった。
【0070】
ゴム物性の評価…20℃、及び相対湿度50%雰囲気下で7日間養生させたゴム状シートをJIS K 6301に準じて、3号ダンベル形状でクロスヘッドスピード500mm/分で引っ張り試験を行い、破断伸び(%)と破断応力(N/mm)を評価した。
【0071】
(比較例)
撹拌機、冷却器、温度計及び窒素ガス導入口を備えた1Lセパラブルフラスコに、n−ブチルアクリレート(日本触媒製)100g、3−メタクリロイロキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学社製KBM−503)0.5g、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン(信越化学社製KBM−803)0.3g、ラウリルメルカプタン(和光純薬社製)0.3g及び酢酸エチル100gを投入して、混合した。モノマー混合溶液を窒素ガスを用いて20分間バブリングすることによって溶存酸素を除去した後、セパラブルフラスコ系内を窒素ガスで置換し、撹拌しながら環流に達するまでに昇温した。
【0072】
環流した後、重合開始剤として1,1−ジ(t−ヘキシルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン0.024gを1gの酢酸エチルで希釈した溶液を、重合系に投入した。1時間後、1,1−ジ(t−ヘキシルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン0.036gを1gの酢酸エチルで希釈した溶液を投入した。さらに、重合開始後、2、3及び4時間後、ジ(3,5,5−トリメチルヘキサノイル)パーオキシド0.048g,0.12g,及び0.36gを1gの酢酸エチルで希釈した溶液を投入した。一回目の重合開始剤投入から7時間後、室温まで冷却し重合を終了させた。
【0073】
更に、ポリプロピレングリコール(和光純薬社性、分子量3000)、脂肪酸表面処理炭酸カルシウム13g、重質炭酸カルシウム26g、硬化促進剤(ジブチル錫ジラウリレート)2gを加え、密封した攪拌機で均一になるまで混合し、その後、10分間減圧脱泡して白色ペースト状の硬化性組成物を得た。
【0074】
得られた硬化性組成物をポリエチレン板上に、膜厚が2.5mmとなる様に塗工し、その後、20℃、相対湿度50%の環境下で7日間養生して、ゴム状のシート皮膜を得た。シート皮膜のゴム物性を実施例と同様にして評価した。その結果、破断伸びは580%、破断応力は0.23N/mmであった。
【0075】
(防汚性の評価)
上述した実施例及び比較例でゴム物性を評価するのに用いられた各シートの一部を用いて防汚性を評価した。防汚性の評価に際しては、シートの一部を屋外暴露した。屋外暴露に際しては、シートを南側に向け、かつ水平面に対して45°傾斜させ暴露した。暴露場所は、積水化学工業株式会社水口工場敷地内の国道一号線よりも距離約20mの地点とした。結果を下記の表1に示す。
【0076】
なお、下記の表1における評価記号の意味は以下の通りである。
【0077】
◎:汚染無し、○:僅かに汚染、×:かなり汚染
【0078】
【表1】
Figure 2004292612
【0079】
(実施例2)
硬化性組成物調製の際に、層状珪酸塩ソマシフMPE−100(ポリオキシプロピレンジエチル4級アンモニウム塩で有機処理した膨潤性フッ素雲母、コープケミカル社製)10g、チヌビン770(ヒンダードアミン系光安定剤、チバスペシャリティーケミカルズ社製)5g、チヌビン327(ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、チバスペシャリティーケミカルズ社製)5gを加えたこと以外は、実施例1と同様にして硬化性組成物を得た。
【0080】
〔層状珪酸塩の平均層間距離の測定〕
実施例2で得られた硬化性組成物における層状珪酸塩の平均層間距離を以下のようにして測定した。
【0081】
X線回折測定装置(リガク社製、RINT1100)により、層状珪酸塩の積層面の回折により得られる回折ピークの2θを測定し、下記のブラックの回折式を用いて層状珪酸塩の(001)面間隔を算出した。以下のdを平均層間距離とし、平均層間距離が3nm以上と良好に分散していた。
【0082】
λ=2dsinθ
なお、式中において、λ(nm)=0.154、d(nm)二層状珪酸塩の面間隔、θ(度)は回折角である。
【0083】
〔層状珪酸塩の分散状態の確認〕
透過型電子顕微鏡(TEM、日本電子社製「JEM−1200EX II」)写真により、硬化物中の層状珪酸塩の分散状態を観察して、5層以下で存在していた。
【0084】
耐候性評価
〔評価〕
上記実施例1及び2で得られた硬化性組成物の下記方法で耐候性を評価した。各配合組成物を50mm×150mm(厚み1mm)のステンレス板に0.5mm厚みで塗布し、20℃×60%RHの雰囲気下で7日間(168時間)放置して養生硬化させた後、下記条件で150時間及び400時間光照射を行い、表面状態を目視で確認し、クラックの無いものを○と判定した。
【0085】
・光照射条件
試験装置:アイスーパーUVテスター(SUV−F11型)、岩崎電気(株)製
照射強度:100mW/cm
限定波長:295nm〜450nm
ブラックパネル温度:63℃
照射距離:235mm(光源と試料間)
なお、アイスーパーUVテスターによる光照射評価は、材料系や試験条件によっても変動するので一概には言えないが、通常サンシャインウエザオメーターによる評価よりも、10倍程度の過酷な促進効果があるとされている。結果を下記の表2に示す。
【0086】
【表2】
Figure 2004292612
【0087】
【発明の効果】
本発明に係る硬化性組成物は、少なくとも架橋可能な加水分解性シリル基を含有するビニル系重合体(a)を含み、雰囲気中の湿気により速やかに硬化し、柔軟性に富んだ硬化物を与える。特に、重合性官能基を有するアンモニウム塩(b)が共重合モノマーとして共重合されているため、硬化物は帯電防止性に優れており、従って、防汚性に優れている。
【0088】
よって、本発明に係る硬化性組成物は、屋外等において外部に露出される部分に用いられるシーリング材や接着剤として好適に用いられ、接合部分やシール部分の外観性を長期間に渡り高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】層状珪酸塩の薄片状結晶の結晶表面(A)及び結晶端面(B)を説明するための模式図。
【図2】層状珪酸塩の層間の交換性陽イオンを説明するための模式図。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a curable composition which is cured by moisture, and more specifically, is constituted by using a vinyl polymer containing a crosslinkable hydrolyzable silyl group, and has an antistatic property and an antifouling property. The present invention relates to a curable composition that gives an excellent cured product, and a sealing material and an adhesive using the curable composition.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, it is known that a vinyl polymer having an alkoxysilyl group is crosslinked by moisture in an atmosphere to give a cured product excellent in durability, weather resistance, transparency and adhesion (for example, the following patents). Reference 1, Patent Document 2, Patent Document 3). Therefore, the curable composition having the vinyl polymer is widely used for applications such as paints, coatings, adhesives, pressure-sensitive adhesives, sealants and sealants.
[0003]
By the way, the exposed portion of the sealing material or the cured adhesive located at the portion exposed to the outside air often becomes dirty by moisture or dust floating in the atmosphere, and often impairs the appearance. Therefore, conventionally, a method of adding a photocurable compound described in Patent Literature 4 below, an oxygen-reactive compound described in Patent Literature 5, and the like has been used. Further, as described in Patent Document 6 below, a curable composition using a polyfluoro group-containing acrylic polymer has also been proposed.
[0004]
However, these compounds are not firmly bound to the alkoxysilyl group-containing vinyl polymer via a covalent bond. Therefore, the surface of the cured product may be contaminated under the influence of the atmosphere, or these compounds may bleed out over time.
[0005]
Patent Document 7 below discloses a coating composition containing an organosiloxane component. However, here, covalent bonding to a hydrolyzable silyl group-containing vinyl polymer is mentioned. It has not been.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-57-179210 [Patent Document 2]
JP-A-4-202585 [Patent Document 3]
JP-A-11-43512 [Patent Document 4]
JP-A-5-65400 [Patent Document 5]
JP-A-3-160053 [Patent Document 6]
JP 2000-366320 A [Patent Document 7]
JP-A-2002-309174
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a curable composition using an alkoxysilyl group-containing vinyl polymer which is cross-linked and cured by moisture in an atmosphere in view of the above-described state of the art, and the cured product has an antistatic property. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a curable composition which is excellent in the properties thereof, and which is hardly contaminated by dust or the like, and a sealing material and an adhesive using the curable composition.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a curable composition comprising a vinyl polymer (a) containing at least a crosslinkable hydrolyzable silyl group, wherein the vinyl polymer (a) has an ammonium salt having a polymerizable functional group. It is a curable composition characterized by having a structure derived from (b) as a copolymer component.
[0009]
In the curable composition according to the present invention, preferably, the vinyl polymer (a) is composed of a polymer containing (meth) acrylic acid ester as a monomer.
In another specific aspect of the curable composition according to the present invention, the vinyl polymer (a) is a vinyl polymer obtained by radical polymerization using an organic peroxide as a polymerization initiator.
[0010]
In still another specific aspect of the curable composition according to the present invention, the ammonium salt (b) having a polymerizable functional group is a (meth) acryl group-containing ammonium salt.
In still another specific aspect of the curable composition according to the present invention, in addition to the vinyl polymer (a), a polyether polymer (c) having a crosslinkable hydrolyzable silyl group is further compounded. Have been.
[0011]
The curable composition constituted according to the present invention preferably further contains a layered silicate.
The sealing material and the adhesive according to the present invention are each made of a curable composition configured according to the present invention.
[0012]
Hereinafter, details of the present invention will be described.
(Vinyl polymer (a))
The vinyl polymer (a) having at least a crosslinkable hydrolyzable silyl group used in the present invention is not particularly limited. The hydrolyzable silyl group is a functional group in which one to three silyl groups are bonded to a silicon atom. Examples of the silyl group include a methoxy group, an ethoxy group, a propyloxy group, an isopropyloxy group, a butoxy group, Examples include a tert-butoxy group, a phenoxy group, and a benzyloxy group. Examples of the alkoxysilyl group having an alkoxy group bonded thereto include, for example, a trialkoxysilyl group such as a trimethoxysilyl group, a triethoxysilyl group, a triisopropoxysilyl group, and a triphenoxysilyl group; a dimethoxymethylsilyl group, a diethoxymethylsilyl group Dimethoxysilyl group; monofunctional hydrolyzable silyl group such as methoxydimethoxysilyl group and ethoxydimethylsilyl group. These may be used in combination, or different hydrolyzable silyl groups may be used in combination.
[0013]
The vinyl polymer portion constituting the vinyl polymer (a) may be a polymer obtained by polymerizing a vinyl monomer, such as polyethylene, polypropylene, polyisobutylene, poly (meth) acrylate, or the like. Examples include polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polybutadiene, polyisoprene, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, and polyvinyl ether. Further, a copolymer having these vinyl polymer portions may be used. Preferably, poly (meth) acrylate having a number average molecular weight of 10,000 or more and a copolymer thereof are well balanced with cohesive strength and adhesiveness. Here, (meth) acryl is an expression collectively showing methacryl and acryl.
[0014]
Examples of monomers for obtaining poly (meth) acrylate and a copolymer thereof include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, and tert-butyl ( (Meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, isononyl (meth) acrylate, isomyristyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate , Isobornyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, 2-butoxyethyl (meth) acrylate, 2-phenoxyethyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, tetrahydro Rufuryl (meth) acrylate, hexanediol di (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (Meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, epoxy acrylate, Polyester acrylate, urethane acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (Meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 5-hydroxypentyl (meth) acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth) acrylate, 3-hydroxy-3-methylbutyl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, 2-[(meth) acryloyloxy] ethyl 2-hydroxyethylphthalic acid, 2- [ (Meth) acryloyloxy] ethyl 2-hydroxypropylphthalic acid,
[0015]
Figure 2004292612
Figure 2004292612
Figure 2004292612
And the like.
[0016]
As other vinyl monomers, for example, styrene derivatives such as styrene, indene, α-methylstyrene, p-methylstyrene, p-chlorostyrene, p-chloromethylstyrene, p-methoxystyrene, p-tert-butoxystyrene, divinylbenzene; For example, compounds having a vinyl ester group such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl caproate, vinyl benzoate and vinyl cinnamate; maleic anhydride, N-vinyl pyrrolidone, N-vinyl morpholine, ) Acrylonitrile, (meth) acrylamide, N-cyclohexylmaleimide, N-phenylmaleimide, N-laurylmaleimide, N-benzylmaleimide, n-propylvinylether, n-butylvinylether, isobutylvinylether, ter -Butyl vinyl ether, tert-amyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, 2-ethylhexyl vinyl ether, dodecyl vinyl ether, octadecyl vinyl ether, 2-chloroethyl vinyl ether, ethylene glycol butyl vinyl ether, triethylene glycol methyl vinyl ether, (4-vinyloxy) butyl benzoate, ethylene Glycol divinyl ether, diethylene glycol divinyl ether, triethylene glycol divinyl ether, tetraethylene glycol divinyl ether, butane-1,4-diol-divinyl ether, hexane-1,6-diol-divinyl ether, cyclohexane-1,4-dimethanol -Divinyl ether, di (4-vinyloxy) butyl isophthalate, glue Di (4-vinyloxy) butyl talate, di (4-vinyloxy) butyl succinate trimethylolpropane trivinyl ether, 2-hydroxyethyl vinyl ether, 4-hydroxybutyl vinyl ether, 6-hydroxyhexyl vinyl ether, cyclohexane-1,4-di Examples thereof include compounds having a vinyloxy group such as methanol-monovinyl ether, diethylene glycol monovinyl ether 3-aminopropyl vinyl ether, 2- (N, N-diethylamino) ethyl vinyl ether, urethane vinyl ether, and polyester vinyl ether.
[0017]
As a method for producing the vinyl polymer (a), a known method can be used. For example, a free radical polymerization method, an anion polymerization method, a cationic polymerization method, a UV radical polymerization method, a living anion polymerization method, a living cationic polymerization method, a living radical polymerization method, or the like can be used, and depending on the polymerization reaction of the monomer. A polymerization method may be appropriately selected.
[0018]
As a method for introducing a crosslinkable hydrolyzable silyl group, a method of initiating polymerization with an initiator having a crosslinkable hydrolyzable silyl group, or a chain transfer agent having a crosslinkable hydrolyzable silyl group is used. A method of introducing a silyl group simultaneously with polymerization by a method using a copolymerizable monomer having a crosslinkable hydrolyzable silyl group (for example, JP-A-54-123192, JP-A-57-179210, JP-A-59-78220 and JP-A-60-23405) and a method of synthesizing a vinyl polymer having an alkenyl group, and then introducing an alkoxysilyl group by hydrosilylation (for example, JP-A-59-78220). 54-40893, JP-A-11-80571). The method for producing the vinyl polymer (a) constituting the present invention does not have any problem as long as the vinyl polymer (a) is obtained, and the above-mentioned known production techniques can be used.
[0019]
Examples of a chain transfer agent and a copolymerizable monomer for introducing a crosslinkable hydrolyzable silyl group include, for example, mercaptomethyltrimethylsilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyldimethoxymethylsilane, and the like. Alkoxysilane having a functional group with high chain transferability; N- (3-acryloyloxy-2-hydroxypropyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, 3-acryloyloxypropyldimethylmethoxysilane, 3-acryloyloxypropylmethyldimethoxy Silane, 3-acryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloyloxypropylmethylbis (trimethylsiloxy) silane, allyltriethoxysilane, allyltrimethoxysilane, 3-allylaminopropyltri Toxoxysilane, 3-methacryloyloxypropyldimethylmethoxysilane, 3-methacryloyloxypropyldimethylethoxysilane, 3-methacryloyloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloyloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3- Methacryloyloxypropenyltrimethoxysilane, vinylmethyldiacetoxysilane, vinyltriacetoxysilane, vinyldimethylmethoxysilane, vinyldimethylethoxysilane, vinylmethyldiethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltriisopropoxysilane, Vinyltriphenoxysilane, vinyldimethylisopentenyloxysilane, vinyldimethyl-2 ((2-ethoxyethoxy) ethoxy) silane, vinyltris (1-methylvinyloxy) silane, vinyltris (2-methoxyethoxy) silane, phenylvinyldiethoxysilane, diphenylvinylethoxysilane, 6-triethoxysilyl-2-norbornene And alkoxysilanes having a polymerizable unsaturated group such as oct-7-enyltrimethoxysilane and styrylethyltrimethoxysilane.
[0020]
The amount of the chain transfer agent or copolymerizable monomer for introducing the hydrolyzable silyl group is preferably 0.01 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the vinyl polymerizable monomer. Preferably, it is 0.1 to 5 parts by weight.
[0021]
In the present invention, the vinyl polymer (a) obtained by a radical polymerization method using a peroxide as a polymerization initiator is preferably used as the vinyl polymer (a) because yellowing of the cured product is unlikely to occur. Examples of the peroxide used as the polymerization initiator include, for example, benzoyl peroxide, isobutyryl peroxide, isononanoyl peroxide, decanoyl peroxide, lauroyl peroxide, parachlorobenzoyl peroxide, di (3,5, Diacyl peroxides such as 5-trimethylhexanoyl) peroxide; diisopropyl purge carbonate, di-sec-butyl purge carbonate, di-2-ethylhexyl purge carbonate, di-1-methylheptyl purge carbonate, di-3-methoxybutyl purge Peroxydicarbonates such as carbonate and dicyclohexyl purge carbonate; tert-butyl perbenzoate, tert-butyl peracetate, tert-butyl per-2- Peroxyesters such as tyl hexanoate, tert-butyl perisobutyrate, tert-butyl perpivalate, tert-butyl zipper adipate, cumyl pernedecanoate; ketones such as methyl ethyl ketone peroxide and cyclohexanone peroxide Peroxides: dialkyl such as di-tert-butyl peroxide, dicumyl peroxide, tert-butyl cumyl peroxide, 1,1-di (t-hexylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane Peroxides; hydroperoxides such as cumene hydroxy peroxide and tert-butyl hydroperoxide; and the like.
[0022]
The peroxide may be used alone or in combination of two or more. Further, the peroxide may be added all at once, or may be added sequentially multiple times.
[0023]
(Ammonium salt (b) having a polymerizable functional group)
In the present invention, the vinyl polymer (a) has, as a copolymerization component, a structure derived from an ammonium salt (b) having a polymerizable functional group in order to suppress the antistatic property of the cured product.
[0024]
The polymerizable functional group is not particularly limited, and examples thereof include a (meth) acryloyl group.
Further, the ammonium salt having a polymerizable functional group may be a salt having various counter anions such as chloride, bromide, iodide, acetate salt or sulfate salt.
[0025]
As the ammonium salt having a polymerizable functional group, for example, a tetraalkylammonium salt having a polymerizable functional group such as a (meth) acryloyl group is suitably used.
[0026]
Specific examples of the ammonium salt having a polymerizable functional group include N, N, N-trimethyl-N- (2-hydroxy-3-methacryloyloxypropyl) ammonium chloride, N, N, N-trimethyl-N -(2-methacryloyloxyethyl) ammonium chloride, diallyldimethylammonium chloride, N, N, N-trimethyl-N- (2-hydroxy-3-methacryloyloxypropyl) ammonium acetate, 3-methacrylamidopropyl-trimethylammonium chloride, 3-methacrylamidopropyl-trimethylammonium methyl sulfate, N, N, N-trimethyl-N- (2-methacryloyloxyethyl) ammonium p-toluene sulfate, N, N, -dimethyl-N-ethyl-N- Such as 2-methacryloyloxyethyl) ammonium ethyl sulfate and the like.
[0027]
The copolymerization ratio of the ammonium salt (b) having a polymerizable functional group is 0.1 to 20% by weight, more preferably 0.5 to 15% by weight, based on 100% by weight of the vinyl polymer (a). It is desirable to be within the range. When the content is 0.1% by weight, the effect of enhancing the antistatic property may not be sufficiently obtained. When the content exceeds 20% by weight, the volume may expand due to the absorption of moisture.
[0028]
(Polyether polymer (c))
In the curable composition according to the present invention, preferably, a polyether polymer (c) having a crosslinkable hydrolyzable silyl group is further blended.
[0029]
Examples of the polyether-based polymer (c) include those in which the main chain consists essentially of a polyether polymer, and those in which the main chain consists of a polyether and a (meth) acrylate. By blending this organic polymer, the water resistance of the cured product can be increased, and the rubber elasticity when a sealing material is formed can be increased. When the vinyl polymer (a) and the polyether polymer (c) are used in combination, the mixing ratio is 100 parts by weight of the vinyl polymer (a) and the polyether polymer (c). Is preferably added at a ratio of 0.1 to 100 parts by weight, more preferably 0.5 to 100 parts by weight.
[0030]
If the blending ratio of the polyether-based polymer (c) is less than 0.1 part by weight, the effect of improving the adhesiveness may be small, and if it exceeds 200 parts by weight, the weather resistance may be reduced and the adhesiveness may be reduced. The improvement effect may not be so high.
[0031]
The polyether polymer (c) has a main chain of essentially the general formula [-(RO) n- , wherein R represents an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms. And a polymer containing a chemically crosslinked hydrolyzable silyl group at a terminal.
[0032]
The polyether polymer (c) is synthesized, for example, by reacting a polyalkylene oxide having an allyl group at a terminal with a hydrosilane compound represented by the following chemical formula (1) in the presence of a Group VIII transition metal. .
[0033]
Embedded image
Figure 2004292612
[0034]
(Wherein R 1 is a group selected from a monovalent hydrocarbon group and a halogenated monovalent hydrocarbon group, a is an integer of 0, 1 or 2, X is a halogen atom, an alkoxy group, an acyloxy group and Means an atom or group selected from ketoxime groups.)
Examples of the polyalkylene oxide that is the main chain of the polymer include, for example, polyethylene oxide, polypropylene oxide, and polybutylene oxide.The cured product of the room temperature curable composition has excellent water resistance, and as a sealing material. Polypropylene oxide is preferable in that elasticity can be secured.
[0035]
The crosslinkable hydrolyzable silyl group is preferably a substance that does not generate a harmful by-product after the reaction, and examples thereof include an alkoxysilyl group such as a methoxysilyl group and an ethoxysilyl group.
[0036]
When the number average molecular weight of the polyether-based polymer (c) is small, the elongation of the cured product is not sufficient, and the followability to the joint surface is reduced. become worse. Therefore, the number average molecular weight is preferably 4,000 to 30,000, more preferably 10,000 to 30,000, and the molecular weight distribution is desirably 1.6 or less.
[0037]
Examples of the polyether-based polymer (c) include "MS Polymer" (trade name) (manufactured by Kaneka Chemical Industry Co., Ltd.) and "Silyl Polymer" (trade name) such as MS Polymer S-203 and S-303. (Manufactured by Fuchi Chemical Industry Co., Ltd.), Cyril SAT-200, SAT-350, and SAT-400, and trade names "Exester" (made by Asahi Glass Co., Ltd.) as Exester ESS-3620, ESS-3430, ESS-2420, ESS -410 and the like are commercially available.
[0038]
(Layered silicate)
The layered silicate preferably used in the present invention means a silicate mineral having exchangeable cations between layers. The layered silicate used in the present invention is not particularly limited, and includes, for example, montmorillonite, saponite, hectorite, beidellite, stevensite, smectite-based clay minerals such as nontronite, vermiculite, halloysite, and swellable mica. Can be Among them, montmorillonite and swellable mica are preferable. The layered silicate may be a natural product or a synthetic product, and one or more of these may be used.
[0039]
As the above-mentioned layered silicate, it is more preferable to use smectites or swellable mica having a large shape anisotropy effect defined by the following formula from the viewpoint of improving the mechanical strength of the curable composition and the gas barrier property. FIG. 1 schematically shows the crystal surface (A) and the crystal end surface (B) of the layered silicate.
[0040]
Shape anisotropy effect = Area of crystal surface (A) / Area of crystal end face (B)
As shown in FIG. 2, the exchangeable cations existing between the layers of the layered silicate are ions such as sodium and calcium on the crystal surface, and these ions have an ion exchange property with a cationic substance. Therefore, various cationic substances can be trapped (intercalated) between the layers of the layered silicate.
[0042]
The cation exchange capacity of the layered silicate is not particularly limited, but is preferably 50 to 200 milliequivalents / 100 g. If the amount is less than 50 milliequivalents / 100 g, the amount of the cationic surfactant that can be trapped (intercalated) between the crystal layers by ion exchange decreases, and the interlayer may not be sufficiently nonpolarized. On the other hand, if it exceeds 200 milliequivalents / 100 g, the bonding strength between the layers of the layered silicate becomes strong, and it may be difficult to increase the distance between the crystal flakes constituting each layer of the layered silicate.
[0043]
The layered silicate is blended in an amount of 0.1 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin. More preferably, it is 0.5 to 50 parts by weight, particularly preferably 1 to 10 parts by weight. If the amount is less than 0.1 part by weight, the effect of improving the weather resistance and flame retardancy of the cured product is hardly exhibited. If the amount exceeds 10 parts by weight, the viscosity of the curable composition becomes high, and the workability and productivity are reduced. There is.
[0044]
In addition, the said base resin is the total of the said vinyl polymer (a) and the polyether polymer (c) added as needed.
The layered silicate preferably has an average interlayer distance of the (001) plane measured by a wide-angle X-ray diffraction measurement method of 3 nm or more, and is preferably dispersed including five or less layers. When the average interlayer distance is 3 nm or more, and the number of layers is 5 or less, the curable composition is advantageous for exhibiting the weather resistance and the flame retardancy.
[0045]
In this specification, the average interlayer distance of the layered silicate is an average interlayer distance when a fine flaky crystal is used as a layer, and is obtained by X-ray diffraction peak and transmission electron microscopy, It can be calculated by a line diffraction measurement method. A state in which the layers are cleaved to 3 nm or more and dispersed including those existing in 5 layers or less means that a part or all of the layered silicate laminate is dispersed, This is because the interaction between the layers is weakened.
[0046]
Further, when the average interlayer distance of the layered silicate is 6 nm or more, it is particularly advantageous to exhibit functions such as flame retardancy, mechanical properties, and heat resistance. When the average interlayer distance is 6 nm or more, the crystalline flake layers of the layered silicate are separated from each other and the interaction of the layered silicate is weakened to a negligible level. The state of dispersion in the above progresses in the direction of peeling stabilization. That is, the layered silicate is stably present in the curable composition in a state where the layered silicate is separated into flakes one by one.
[0047]
As the dispersion state of the layered silicate, it is preferable that the flaky crystals of the layered silicate are highly dispersed in the base resin. More specifically, it is preferable that 10% by weight or more of the layered silicate is dispersed in a state in which 5 layers or less exist, and more preferably, 20% by weight or more of the layered silicate has 5 layers or less. Desirably it exists in a state. Furthermore, if the number of dispersed flaky crystals is 5 or less, the effect of the addition of the layered silicate can be obtained favorably, but if it is 3 or less, it is more preferable, and the dispersion is monolayer. It is even more desirable.
[0048]
The layered silicate of the present invention is preferably a layered silicate treated with a quaternary ammonium salt. This is because the dispersibility of the layered silicate in the base resin can be improved by treating with a quaternary ammonium salt. Also, quaternary ammonium salts are known to have a catalytic action on the crosslinking reaction of the vinyl polymer, and are dispersed in the base resin together with the layered silicate to improve the dispersibility and accelerate the curing rate. It is also possible.
[0049]
Examples of the quaternary ammonium salt include lauryl trimethyl ammonium salt, stearyl trimethyl ammonium salt, trioctyl ammonium salt, distearyl dimethyl ammonium salt, di-hardened tallow dimethyl ammonium salt, distearyl dibenzyl ammonium salt, and N-polyoxyethylene. —N-lauryl-N, N-dimethylammonium salt and the like. These quaternary ammonium salts may be used alone or in combination of two or more. Among these, a quaternary alkylammonium ion salt having an alkyl chain having 6 or more carbon atoms or a polyoxyalkylene chain is preferable because good dispersibility can be obtained.
[0050]
Various stirrers can be used to disperse the layered silicate, but when dispersion is difficult, it may be easy to obtain a desired dispersion state by dispersing using a high-shearing device such as a three-roller.
[0051]
(UV absorber and light stabilizer)
The curable composition of the present invention preferably contains various ultraviolet absorbers and light stabilizers in order to improve weather resistance. This is because when used in combination with the layered silicate, the layered silicate acts to suppress the bleed-out of various ultraviolet absorbers and light stabilizers, so that these are retained in the cured product for a long time.
[0052]
Examples of the above-mentioned ultraviolet absorber include known ultraviolet absorbers such as benzotriazole-based and benzophenone-based ones. Among them, benzotriazole-based ultraviolet absorbers are preferable because of their high ultraviolet absorption performance. When the above-mentioned ultraviolet absorbent is blended, it is preferably blended in an amount of 0.1 to 20 parts by weight, more preferably 0.5 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the base resin. If the amount is less than 0.1 part by weight, the effect of improving the weather resistance may be insufficient. If the amount is more than 20 parts by weight, a problem such as impairing the appearance as a sealing material due to coloration occurs.
[0053]
As the light stabilizer, for example, a hindered amine light stabilizer is used. The hindered amine-based light stabilizer generally exhibits excellent effects when used in combination with an ultraviolet absorber. Among the above hindered amine light stabilizers (hereinafter, light stabilizers), those having a group having a structure represented by the following general formula (A) in the molecule have a particularly remarkable effect when used in combination with a layered silicate. Examples of such hindered amine light stabilizers include, for example, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidine) sebacate, poly [@ 6- (1,1,3,3, -tetramethylbutyl) ) Amino-1,3,5-triazine-2,4-diyl {(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidine) imino} hexamethylene} (2,2,6,6-tetramethyl -4-piperidine) imino}] and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
[0054]
It is considered that the weathering effect by the combined use with the layered silicate is mainly the effect of preventing the bleed out of the light stabilizer. That is, it is considered that the layered silicate interacts with the light stabilizer in the composition to prevent the light stabilizer from dissipating from the system. In addition, it is considered that the bleed out of the light stabilizer is suppressed by the layer silicate acting as a plate that inhibits bleed out among the interactions. Among the light stabilizers, those having a group having a structure represented by the following general formula (A) in the molecule are particularly remarkable in their effects, presumably because H atoms bonded to N atoms are involved. .
[0055]
Embedded image
Figure 2004292612
[0056]
When the light stabilizer is blended, it is preferably blended in an amount of 0.1 to 20 parts by weight, more preferably 0.5 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the base resin. If the amount is less than 0.1 part by weight, the effect of improving the weather resistance may be insufficient, and if it exceeds 20 parts by weight, a coloring problem may occur and the appearance as a sealing material may be impaired.
[0057]
(Other additives)
The curable composition of the present invention includes a curing accelerator for the vinyl polymer (a), a viscosity adjuster for adjusting the viscosity properties of the composition, a thixotropic agent, and a tensile property, as long as the effect is not impaired by the object of the present invention. Add physical property modifiers, extenders, reinforcing agents, plasticizers, colorants, flame retardants, antioxidants, anti-sag agents, anti-aging agents, solvents, fragrances, pigments, dyes, dehydrating agents, etc. Is also good.
[0058]
As the curing accelerator for the vinyl polymer (a), for example, an organometallic compound can be used. As an organometallic compound that can be preferably used, an organometallic compound obtained by substituting an organic group with a metal element such as germanium, tin, lead, boron, aluminum, gallium, indium, titanium, and zirconium can be given. For example, dibutyltin dilaurate, dibutyltin oxide, dibutyltin diacetate, dibutyltin phthalate, bis (dibutyltin laurate) oxide, dibutyltin bisacetylacetonate, dibutyltin bis (monoester malate), tin octylate, dibutyl Tin compounds such as tin octoate and dioctyltin oxide; titanate compounds such as tetra-n-butoxytitanate and tetraisopropoxytitanate; these can be used alone or in combination of two or more.
[0059]
The viscosity modifier is selected, for example, from a polymer compound having good compatibility with the vinyl polymer (a), and is appropriately selected from compounds to be blended. For example, acrylic polymers, methacrylic polymers, polyvinyl alcohol derivatives, polyvinyl acetate, polystyrene derivatives, polyesters, polyethers, polyisobutene, polyolefins, polyalkylene oxides, polyurethanes, polyamides, natural rubber, polybutadiene , Polyisoprene, NBR, SBS, SIS, SEBS, hydrogenated NBR, hydrogenated SBS, hydrogenated SIS, hydrogenated SEBS, and the like. In addition, these copolymers and modified functional groups can be exemplified, and these may be appropriately combined.
[0060]
The thixotropic agent is appropriately selected from substances that cause the composition to exhibit thixotropic properties. For example, colloidal silica, polyvinylpyrrolidone, hydrophobized calcium carbonate, glass balloon, glass beads and the like can be mentioned. Regarding the selection of the thixotropic agent, it is desirable to have a surface having a high affinity for the vinyl polymer (a).
[0061]
As a physical property modifier for improving tensile properties, various silane coupling agents, for example, vinyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, phenyltrimethoxysilane Silane, diphenyldimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N- ( 2-aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, N, N'-bis- [3- (trimethoxysilyl) propyl] ethylenediamine, N, N'-bis- [3- (triethoxysilyl) propyl] Ethylenedi Min, N, N'-bis- [3- (trimethoxysilyl) propyl] hexaethylenediamine, N, N'-bis- [3- (triethoxysilyl) propyl] hexaethylenediamine, and the like. Two or more kinds may be used in combination.
[0062]
As the bulking agent, those which do not exhibit thixotropic properties when added to the composition according to the present invention can be suitably used.For example, talc, clay, calcium carbonate, magnesium carbonate, anhydrous silicon, hydrous silicon, calcium silicate, Titanium dioxide, carbon black and the like can be mentioned, and these may be used alone or in combination of two or more.
[0063]
Examples of the plasticizer include phosphates such as tributyl phosphate and tricresyl phosphate; phthalates such as dioctyl phthalate; fatty acid-basic acid esters such as glycerin monooleate; and dioctyl adipate. Examples thereof include fatty acid dibasic acid esters and polypropylene glycols, which may be used alone or in combination of two or more.
[0064]
(Adhesive and sealing material)
The curable composition according to the present invention is suitably used as a sealing material or an adhesive. As is clear from the examples described below, the curable composition according to the present invention is quickly cured by moisture in the atmosphere, gives a cured product having flexibility, and exhibits good adhesive strength. Since the object is excellent in antistatic properties, adhesion of dust and the like hardly occurs. Therefore, the curable composition according to the present invention is suitably used for a sealing material or an adhesive used for a portion exposed to the outside.
[0065]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Examples of the present invention and comparative examples will be described below. Note that the present invention is not limited to the following embodiments.
[0066]
(Example 1)
In a 1 L separable flask equipped with a stirrer, a cooler, a thermometer and a nitrogen gas inlet, 100 g of n-butyl acrylate (manufactured by Nippon Shokubai) and 3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane (KBM-503 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) ) 0.5 g, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane (KBM-803 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 0.3 g, N, N, N-trimethyl-N- (2-methacryloyloxyethyl) ammonium chloride (manufactured by Kyoei Chemical Co., Ltd. 3 g of trade name: light ester DQ-100), 0.3 g of lauryl mercaptan (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 50 g of ethanol and 50 g of methanol were charged and mixed. After the dissolved oxygen was removed by bubbling the monomer mixed solution with nitrogen gas for 20 minutes, the inside of the separable flask system was replaced with nitrogen gas, and the temperature was raised to reach reflux while stirring.
[0067]
After the reflux, a solution prepared by diluting 0.024 g of 1,1-di (t-hexylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane with 1 g of ethyl acetate as a polymerization initiator was charged into the polymerization system. One hour later, a solution obtained by diluting 0.036 g of 1,1-di (t-hexylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane with 1 g of ethyl acetate was added. Further, after 2, 3, and 4 hours from the start of the polymerization, a solution obtained by diluting 0.048 g, 0.12 g, and 0.36 g of di (3,5,5-trimethylhexanoyl) peroxide with 1 g of ethyl acetate was added. did. Seven hours after the first addition of the polymerization initiator, the mixture was cooled to room temperature to terminate the polymerization.
[0068]
Furthermore, polypropylene glycol (Wako Pure Chemical Industries, molecular weight 3000), 13 g of fatty acid surface-treated calcium carbonate, 26 g of heavy calcium carbonate, and 2 g of a curing accelerator (dibutyltin dilaurate) were added, and mixed with a sealed stirrer until uniform. Then, the mixture was defoamed under reduced pressure for 10 minutes to obtain a curable composition in the form of a white paste.
[0069]
The obtained curable composition is applied on a polyethylene plate so as to have a thickness of 2.5 mm, and then cured under an environment of 20 ° C. and a relative humidity of 20% for 7 days to obtain a rubber-like sheet. A film was obtained. The rubber properties of the sheet coating were evaluated in the following manner. As a result, the breaking elongation was 490% and the breaking stress was 0.19 N / mm 2 .
[0070]
Evaluation of rubber properties: A rubber-like sheet cured for 7 days in an atmosphere of 20 ° C. and a relative humidity of 50% was subjected to a tensile test at a crosshead speed of 500 mm / min in a No. 3 dumbbell shape in accordance with JIS K 6301, and was broken. Elongation (%) and breaking stress (N / mm 2 ) were evaluated.
[0071]
(Comparative example)
In a 1 L separable flask equipped with a stirrer, a cooler, a thermometer and a nitrogen gas inlet, 100 g of n-butyl acrylate (manufactured by Nippon Shokubai) and 3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane (KBM-503 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) ), 0.3 g of 3-mercaptopropyltrimethoxysilane (KBM-803 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), 0.3 g of lauryl mercaptan (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 100 g of ethyl acetate were charged and mixed. After the dissolved oxygen was removed by bubbling the monomer mixed solution with nitrogen gas for 20 minutes, the inside of the separable flask system was replaced with nitrogen gas, and the temperature was raised to reach reflux while stirring.
[0072]
After the reflux, a solution prepared by diluting 0.024 g of 1,1-di (t-hexylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane with 1 g of ethyl acetate as a polymerization initiator was charged into the polymerization system. One hour later, a solution obtained by diluting 0.036 g of 1,1-di (t-hexylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane with 1 g of ethyl acetate was added. Further, after 2, 3, and 4 hours from the start of the polymerization, a solution obtained by diluting 0.048 g, 0.12 g, and 0.36 g of di (3,5,5-trimethylhexanoyl) peroxide with 1 g of ethyl acetate was added. did. Seven hours after the first addition of the polymerization initiator, the mixture was cooled to room temperature to terminate the polymerization.
[0073]
Furthermore, polypropylene glycol (Wako Pure Chemical Industries, molecular weight 3000), 13 g of fatty acid surface-treated calcium carbonate, 26 g of heavy calcium carbonate, and 2 g of a curing accelerator (dibutyltin dilaurate) were added, and mixed with a sealed stirrer until uniform. Then, the mixture was defoamed under reduced pressure for 10 minutes to obtain a curable composition in the form of a white paste.
[0074]
The obtained curable composition is applied on a polyethylene plate so as to have a thickness of 2.5 mm, and then cured under an environment of 20 ° C. and a relative humidity of 50% for 7 days to obtain a rubber-like sheet. A film was obtained. The rubber properties of the sheet coating were evaluated in the same manner as in the examples. As a result, the breaking elongation was 580% and the breaking stress was 0.23 N / mm 2 .
[0075]
(Evaluation of antifouling property)
The antifouling property was evaluated using a part of each sheet used for evaluating the rubber properties in the above-mentioned Examples and Comparative Examples. In evaluating the antifouling property, a part of the sheet was exposed outdoors. For outdoor exposure, the sheet was exposed with the sheet facing south and inclined at 45 ° to the horizontal plane. The location of the exposure was a point about 20 m away from National Highway No. 1 on the site of the Sekisui Chemical Co., Ltd. Mizuguchi Plant. The results are shown in Table 1 below.
[0076]
The meanings of the evaluation symbols in Table 1 below are as follows.
[0077]
◎: no contamination, :: slightly contaminated, ×: considerably contaminated
[Table 1]
Figure 2004292612
[0079]
(Example 2)
In the preparation of the curable composition, 10 g of layered silicate Somasif MPE-100 (swellable fluoromica organically treated with quaternary ammonium salt of polyoxypropylene diethyl, manufactured by Corp Chemical Co.), 10 g of Tinuvin 770 (hindered amine light stabilizer, A curable composition was obtained in the same manner as in Example 1, except that 5 g of Ciba Specialty Chemicals and 5 g of Tinuvin 327 (a benzotriazole-based ultraviolet absorber, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) were added.
[0080]
(Measurement of average interlayer distance of layered silicate)
The average interlayer distance of the layered silicate in the curable composition obtained in Example 2 was measured as follows.
[0081]
The 2θ of the diffraction peak obtained by diffracting the laminated surface of the layered silicate was measured with an X-ray diffractometer (RINT1100, manufactured by Rigaku Corporation), and the (001) plane of the layered silicate was measured using the following black diffraction equation. The interval was calculated. The following d was taken as the average interlayer distance, and the average interlayer distance was 3 nm or more and was well dispersed.
[0082]
λ = 2d sin θ
In the equation, λ (nm) = 0.154, d (nm) the plane spacing of the two-layer silicate, and θ (degree) are diffraction angles.
[0083]
(Confirmation of dispersion state of layered silicate)
With a transmission electron microscope (TEM, “JEM-1200EX II” manufactured by JEOL Ltd.) photograph, the dispersion state of the layered silicate in the cured product was observed, and it was present in five or less layers.
[0084]
Weather resistance evaluation [Evaluation]
The weatherability of the curable compositions obtained in Examples 1 and 2 was evaluated by the following method. Each composition was applied to a 50 mm × 150 mm (1 mm thick) stainless steel plate at a thickness of 0.5 mm, and left for 7 days (168 hours) in an atmosphere of 20 ° C. × 60% RH to cure and cure. Light irradiation was carried out under the conditions for 150 hours and 400 hours, and the surface state was visually checked.
[0085]
Light irradiation condition test apparatus: Eye Super UV tester (SUV-F11 type), manufactured by Iwasaki Electric Co., Ltd. Irradiation intensity: 100 mW / cm 2
Limited wavelength: 295 nm to 450 nm
Black panel temperature: 63 ° C
Irradiation distance: 235 mm (between light source and sample)
It should be noted that the light irradiation evaluation by the Eye Super UV tester varies depending on the material system and the test conditions, so cannot be said unconditionally. However, it has a severe acceleration effect that is about 10 times higher than the evaluation by a normal sunshine weatherometer. Have been. The results are shown in Table 2 below.
[0086]
[Table 2]
Figure 2004292612
[0087]
【The invention's effect】
The curable composition according to the present invention contains a vinyl polymer (a) containing at least a crosslinkable hydrolyzable silyl group, and is rapidly cured by moisture in an atmosphere to provide a cured product having high flexibility. give. In particular, since the ammonium salt (b) having a polymerizable functional group is copolymerized as a copolymerizing monomer, the cured product has excellent antistatic properties and, therefore, excellent antifouling properties.
[0088]
Therefore, the curable composition according to the present invention is suitably used as a sealing material or an adhesive used for a part exposed to the outside outdoors or the like, and enhances the appearance of a joint part or a seal part over a long period of time. Becomes possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a crystal surface (A) and a crystal end face (B) of a flaky crystal of a layered silicate.
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining exchangeable cations between layers of a layered silicate.

Claims (8)

少なくとも架橋可能な加水分解性シリル基を含有するビニル系重合体(a)を含む硬化性組成物であって、
前記ビニル系重合体(a)が重合性官能基を有するアンモニウム塩(b)由来の構造を共重合成分として有することを特徴とする硬化性組成物。
A curable composition comprising a vinyl polymer (a) containing at least a crosslinkable hydrolyzable silyl group,
A curable composition, wherein the vinyl polymer (a) has a structure derived from an ammonium salt (b) having a polymerizable functional group as a copolymerization component.
上記ビニル系重合体(a)が(メタ)アクリル酸エステルを単量体として含む重合体である請求項1に記載の硬化性組成物。The curable composition according to claim 1, wherein the vinyl polymer (a) is a polymer containing (meth) acrylic acid ester as a monomer. 前記ビニル系重合体(a)が重合開始剤として有機過酸化物を用いたラジカル重合により得られたビニル系重合体である請求項1または2に記載の硬化性組成物。The curable composition according to claim 1, wherein the vinyl polymer (a) is a vinyl polymer obtained by radical polymerization using an organic peroxide as a polymerization initiator. 上記重合性官能基を有するアンモニウム塩(b)が(メタ)アクリル基含有アンモニウム塩であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の硬化性組成物。The curable composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the ammonium salt (b) having a polymerizable functional group is a (meth) acrylic group-containing ammonium salt. 上記ビニル系重合体(a)に加えて、架橋可能な加水分解性シリル基を有するポリエーテル系重合体(c)がさらに配合されている請求項1〜4のいずれかに記載の硬化性組成物。The curable composition according to any one of claims 1 to 4, further comprising a polyether polymer (c) having a crosslinkable hydrolyzable silyl group in addition to the vinyl polymer (a). object. 層状珪酸塩がさらに配合されている請求項1〜5のいずれかに記載の硬化性組成物。The curable composition according to any one of claims 1 to 5, further comprising a layered silicate. 請求項1〜6のいずれかに記載の硬化性組成物からなることを特徴とするシーリング材。A sealing material comprising the curable composition according to claim 1. 請求項1〜6のいずれかに記載の硬化性組成物からなることを特徴とする接着剤。An adhesive comprising the curable composition according to claim 1.
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