JP2005179560A - Sealing material composition - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a silyl-functional sealing material composition which gives a cured product extremely excellent in weather resistance, alkali resistance and stain resistance. <P>SOLUTION: The sealing material composition comprises a vinyl polymer (A) having a glass transition temperature of -80 to 10°C, a number-average molecular weight of 500-3,000, 1-50 mass% of alkyl methacrylate units as constituent monomer units and 0.05-2 hydrolyzable silyl groups on the average per molecule, and an oxyalkylene polymer (B) bearing a hydrolyzable silyl group, where the ratio of the vinyl polymer (A) is 1-150 pts.mass based on 100 pts.mass of the oxyalkylene polymer (B). <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、加水分解性シリル基を有し、常温において硬化可能なシーリング材組成物に関するものである。
The present invention relates to a sealing material composition having a hydrolyzable silyl group and curable at room temperature.

加水分解性シリル基を有し、常温において硬化可能なシーリング材組成物(以下、シリル官能性シーリング材組成物ともいう。)は広く知られ、使用されている。シーリング材組成物には、通常可塑剤が配合される。低分子量のアクリル重合体からなる可塑剤が配合されたシリル官能性シーリング材組成物は知られている(特許文献1および2参照)が、使用条件によっては耐汚染性が不充分な場合もある。
耐汚染性を向上させるために、加水分解性シリル基を有する低分子量のアクリル重合体からなる可塑剤が配合されたシリル官能性シーリング材組成物が知られている(特許文献3参照)。
Sealant compositions having a hydrolyzable silyl group and curable at room temperature (hereinafter also referred to as silyl functional sealant compositions) are widely known and used. A plasticizer is usually blended in the sealing material composition. Silyl functional sealant compositions containing a plasticizer composed of a low molecular weight acrylic polymer are known (see Patent Documents 1 and 2), but the stain resistance may be insufficient depending on the use conditions. .
A silyl functional sealing material composition is known in which a plasticizer made of a low molecular weight acrylic polymer having a hydrolyzable silyl group is blended in order to improve stain resistance (see Patent Document 3).

特開2001−207157JP 2001-207157 A 特開2003−193033JP2003-193033 特開2003−155469JP 2003-155469 A

特許文献3に記載されたシーリング材組成物は、耐候性、耐汚染性ともに優れているが、使用条件によっては耐候性が不足する場合もあり、耐アルカリ性が不足する場合もある。
本発明は、耐候性、耐アルカリ性および耐汚染性が極めて優れた硬化物を与えるシリル官能性シーリング材組成物を提供しようとするものである。
The sealing material composition described in Patent Document 3 is excellent in both weather resistance and stain resistance. However, depending on the use conditions, the weather resistance may be insufficient or the alkali resistance may be insufficient.
The present invention seeks to provide a silyl functional sealant composition that provides a cured product with extremely excellent weather resistance, alkali resistance and stain resistance.

上記課題を解決するために、本発明のシーリング材組成物は、ガラス転移温度が−80〜10℃であり、数平均分子量が500〜3000であり、構成単量体単位としてメタクリル酸アルキルエステル単位1〜50質量%を有し、一分子平均0.05〜2個の加水分解性シリル基を有するビニル重合体(A)および加水分解性シリル基を有するオキシアルキレン重合体(B)を含有し、オキシアルキレン重合体(B)100質量部を基準とするビニル重合体(A)の割合が1〜150質量部であることを特徴とするものである。
In order to solve the above problems, the sealing material composition of the present invention has a glass transition temperature of −80 to 10 ° C., a number average molecular weight of 500 to 3000, and a methacrylic acid alkyl ester unit as a constituent monomer unit. A vinyl polymer (A) having 1 to 50% by mass and having an average of 0.05 to 2 hydrolyzable silyl groups per molecule and an oxyalkylene polymer (B) having hydrolyzable silyl groups. The ratio of the vinyl polymer (A) based on 100 parts by mass of the oxyalkylene polymer (B) is 1 to 150 parts by mass.

耐候性、耐アルカリ性および耐汚染性が極めて優れた硬化物を与えるシリル官能性シーリング材組成物が得られた。
A silyl functional sealant composition was obtained which gave a cured product with very good weather resistance, alkali resistance and stain resistance.

ビニル重合体(A)は、ガラス転移温度が−80〜10℃であり、数平均分子量が500〜3000であり、構成単量体単位としてメタクリル酸アルキルエステル単位1〜50質量%を有し、一分子平均0.05〜2個の加水分解性シリル基を有するものである。ビニル重合体(A)は分子量が小さく、ガラス転移温度も低いため、可塑剤として機能するものである。しかも、一分子平均0.05〜2個の加水分解性シリル基を有するため、得られるシーリング材硬化物を耐候性や耐汚染性の優れたものにする。さらに、構成単量体単位としてメタクリル酸アルキルエステル単位1〜50質量%を有するため、得られるシーリング材硬化物を耐候性や耐汚染性の優れた、特に耐アルカリ性の優れたものにする。   The vinyl polymer (A) has a glass transition temperature of −80 to 10 ° C., a number average molecular weight of 500 to 3000, a methacrylic acid alkyl ester unit of 1 to 50% by mass as a constituent monomer unit, One molecule has an average of 0.05 to 2 hydrolyzable silyl groups. Since the vinyl polymer (A) has a low molecular weight and a low glass transition temperature, it functions as a plasticizer. In addition, since it has an average of 0.05 to 2 hydrolyzable silyl groups per molecule, the obtained sealing material cured product has excellent weather resistance and stain resistance. Furthermore, since it has 1-50 mass% of methacrylic acid alkyl ester units as a constituent monomer unit, the obtained sealing material cured product is excellent in weather resistance and stain resistance, particularly in alkali resistance.

ビニル重合体(A)は、ガラス転移温度が10℃以下であり、0℃以下であることが好ましく、−10℃以下であることがより好ましい。ガラス転移温度が10℃より高いと、シーリング材組成物の低温における取扱い作業性が悪くなる。ガラス転移温度の下限には特に技術的な制限はないが、通常得られる重合体のガラス転移温度の下限は−80℃程度である。   The vinyl polymer (A) has a glass transition temperature of 10 ° C. or lower, preferably 0 ° C. or lower, and more preferably −10 ° C. or lower. When the glass transition temperature is higher than 10 ° C., the handling workability at a low temperature of the sealing material composition is deteriorated. There is no particular technical limitation on the lower limit of the glass transition temperature, but the lower limit of the glass transition temperature of the polymer usually obtained is about -80 ° C.

ビニル重合体(A)は、数平均分子量が500〜3000であり、1000〜3000が好ましく、1400〜3000がより好ましい。耐候性、耐汚染性の面からは、できるだけ数平均分子量が高いほうが好ましいが、3000を超えるとシーリング材組成物の粘度が上がり、取扱い作業性が著しく低下する。一方500未満であると、ブリードが生じ易くなり、シーリング材硬化物の耐汚染性が低下する。   The vinyl polymer (A) has a number average molecular weight of 500 to 3000, preferably 1000 to 3000, and more preferably 1400 to 3000. From the viewpoint of weather resistance and stain resistance, it is preferable that the number average molecular weight is as high as possible. However, when it exceeds 3000, the viscosity of the sealing material composition increases, and the handling workability is remarkably lowered. On the other hand, if it is less than 500, bleeding tends to occur, and the contamination resistance of the cured sealant is reduced.

ビニル重合体(A)は、一分子平均0.05〜2個の加水分解性シリル基を有する。この加水分解性シリル基により、可塑剤として機能するビニル重合体(A)がシーリング基材と化学的に結合する結果、表面にブリードしにくくなり、汚染を低減することが可能になると考えられる。重合体一分子平均の加水分解性シリル基の数は、数平均分子量(g/モル)および加水分解性シリル基濃度(モル/g)の積として求められるものであり、一分子当り0.08〜1個が好ましく、0.1〜0.7個がより好ましい。2個を超えると可塑剤自体がシーリング材主剤と同様に硬化してしまい、伸度低下等の物性低下を起こす。一方、0.05個未満であるとシーリング材硬化物表面へのブリードが充分に改善されなくなり、耐汚染性が悪くなる。   The vinyl polymer (A) has an average of 0.05 to 2 hydrolyzable silyl groups per molecule. As a result of the hydrolyzable silyl group, the vinyl polymer (A) functioning as a plasticizer is chemically bonded to the sealing substrate, so that it is difficult to bleed to the surface, and contamination can be reduced. The number of hydrolyzable silyl groups on the average molecular weight of the polymer is determined as the product of the number average molecular weight (g / mol) and the hydrolyzable silyl group concentration (mol / g), and is 0.08 per molecule. -1 is preferable, and 0.1-0.7 is more preferable. When the number exceeds 2, the plasticizer itself is cured in the same manner as the main material of the sealing material, and physical properties such as elongation are lowered. On the other hand, if it is less than 0.05, bleeding to the surface of the cured sealing material is not sufficiently improved, and the stain resistance is deteriorated.

加水分解性シリル基は、加水分解反応によりシラノール基を生成する基であり、珪素原子に結合してシラノール基を形成する基または原子(以下、これらを合わせて単に加水分解性基ともいう。)の例としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基などのアルコキシ基、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、アルケニルオキシ基、メルカプト基や、塩素原子などのハロゲン原子などが挙げられる。反応性および安定性のバランスが良好なため、メトキシ基またはエトキシ基は特に好ましい加水分解性基である。   The hydrolyzable silyl group is a group that generates a silanol group by a hydrolysis reaction, and is a group or atom that forms a silanol group by bonding to a silicon atom (hereinafter, these are also simply referred to as a hydrolyzable group). Examples of such as alkoxy groups such as methoxy group, ethoxy group, propoxy group, acyloxy group, ketoximate group, amino group, amide group, acid amide group, aminooxy group, alkenyloxy group, mercapto group, and chlorine atom A halogen atom etc. are mentioned. A methoxy group or an ethoxy group is a particularly preferred hydrolyzable group because of a good balance between reactivity and stability.

ビニル重合体(A)は、原料ビニル単量体を公知の方法によりラジカル重合させて製造することができる。例えば加水分解性シリル基を有するビニル単量体およびその他のビニル単量体を共重合させる方法(以下、方法Aという。)、官能基を有するビニル重合体と該官能基との反応性をも有する加水分解性シリル基を有する化合物を反応させる方法(以下、方法Bという。)などが挙げられる。
ビニル重合体(A)は、(メタ)アクリル単量体単位を主たる構成単位(構成単位の50質量%以上)とするものが、耐候性が優れるために好ましい。方法Aは目的とするビニル重合体の生産性が優れるために好ましい。
The vinyl polymer (A) can be produced by radical polymerizing a raw material vinyl monomer by a known method. For example, a method in which a vinyl monomer having a hydrolyzable silyl group and another vinyl monomer are copolymerized (hereinafter referred to as Method A), a vinyl polymer having a functional group and the reactivity of the functional group are also obtained. And a method of reacting a compound having a hydrolyzable silyl group (hereinafter referred to as method B).
A vinyl polymer (A) having a (meth) acryl monomer unit as a main structural unit (50% by mass or more of the structural unit) is preferable because of excellent weather resistance. Method A is preferable because the productivity of the target vinyl polymer is excellent.

ビニル重合体(A)の製造方法について、方法Aにおいて使用できる加水分解性シリル基を有するビニル単量体としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシランおよびビニルメトキシジメチルシランなどのビニルアルコキシシラン類、(メタ)アクリル酸トリメトキシシリルプロピル、(メタ)アクリル酸トリエトキシシリルプロピルおよび(メタ)アクリル酸メチルジメトキシシリルプロピルなどのアルコキシシリル基含有(メタ)アクリル酸エステル類、トリメトキシシリルプロピルビニルエーテルなどのアルコキシシリル基含有ビニルエーテル類、トリメトキシシリルウンデカン酸ビニルなどのアルコキシシリル基含有ビニルエステル類などが挙げられる。これらの中でもビニルトリメトキシシランは、より少量の共重合量で耐汚染性向上の効果が現れることから好ましい。これらは1種または2種以上を併用してもよい。   Regarding the method for producing the vinyl polymer (A), examples of the vinyl monomer having a hydrolyzable silyl group that can be used in Method A include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, and vinylmethoxydimethylsilane. Alkoxysilyl group-containing (meth) acrylates such as vinylalkoxysilanes, trimethoxysilylpropyl (meth) acrylate, triethoxysilylpropyl (meth) acrylate and methyldimethoxysilylpropyl (meth) acrylate, Examples thereof include alkoxysilyl group-containing vinyl ethers such as methoxysilylpropyl vinyl ether, and alkoxysilyl group-containing vinyl esters such as vinyl trimethoxysilylundecanoate. Among these, vinyltrimethoxysilane is preferable because the effect of improving the stain resistance appears with a smaller amount of copolymerization. These may be used alone or in combination of two or more.

方法Aにおいて使用できるその他のビニル単量体としては、特に制限はなく、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸、スチレン、α−メチルスチレン、アクリロニトリル、酢酸ビニルなどが挙げられるが、共重合性、耐候性、耐水性などが優れるため、(メタ)アクリル酸エステルが好ましく、なかでもエステルのアルコール残基の炭素数が1〜20のものが好ましい。(メタ)アクリル酸エステルの例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸s−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸ネオペンチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸トリデシルおよび(メタ)アクリル酸ステアリル等の(メタ)アクリル酸アルキル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸イソボルニルおよび(メタ)アクリル酸トリシクロデシニル等の(メタ)アクリル酸脂環式アルキル、(メタ)アクリル酸2−メトキシエチル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸クロロエチル、(メタ)アクリル酸トリフルオロエチルおよび(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリル等のヘテロ原子含有(メタ)アクリル酸エステル類が挙げられる。   Other vinyl monomers that can be used in Method A are not particularly limited and include (meth) acrylic acid esters, (meth) acrylic acid, styrene, α-methylstyrene, acrylonitrile, vinyl acetate, and the like. Since the polymerizability, weather resistance, water resistance and the like are excellent, (meth) acrylic acid ester is preferable, and those having 1 to 20 carbon atoms in the alcohol residue of the ester are particularly preferable. Examples of (meth) acrylic acid esters include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, (meth) acrylic Isobutyl acid, s-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, neopentyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, isodecyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate (Meth) acrylates such as tridecyl (meth) acrylate and stearyl (meth) acrylate, (meth) acrylate cyclohexyl, (meth) acrylate isobornyl and (meth) acrylate tricyclodecynyl (meth) ) Acrylic alicyclic alkyl, (meth) acrylic acid 2-methoxy ester And (meth) acrylic acid esters such as dimethylaminoethyl (meth) acrylate, chloroethyl (meth) acrylate, trifluoroethyl (meth) acrylate and tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate. .

ビニル重合体(A)の製造方法について、上記方法Bの例としては、水酸基を有するビニル重合体とイソシアネート基および加水分解性シリル基を有する化合物を反応させる方法(以下、方法B1という。)、不飽和結合を有するビニル重合体と加水分解性シリル基を有するヒドロシランを反応させる方法(以下、方法B2という。)などが挙げられる。   Regarding the method for producing the vinyl polymer (A), examples of the method B include a method of reacting a vinyl polymer having a hydroxyl group with a compound having an isocyanate group and a hydrolyzable silyl group (hereinafter referred to as method B1). And a method of reacting a vinyl polymer having an unsaturated bond with a hydrosilane having a hydrolyzable silyl group (hereinafter referred to as method B2).

方法B1における水酸基を有するビニル重合体は公知のものが使用できる。例えば(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチルのε−カプロラクトン付加物等の水酸基を有する(メタ)アクリル単量体とその他の(メタ)アクリル単量体の共重合体が挙げられる。   Known vinyl polymers having a hydroxyl group in Method B1 can be used. For example, (meth) acrylic monomers having a hydroxyl group such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, and ε-caprolactone adduct of 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and others (Meth) acrylic monomer copolymers.

イソシアネート基および加水分解性シリル基を有する化合物の例としては下記の式(1)で表されるものが挙げられる。
1 nSiY3-n2NCO (1)
式(1)において、R1は炭素数1〜20のアルキル基、 R2は炭素数1〜17のアルキレン基、Yはアルコキシ基、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の加水分解性基、nは0〜2の整数を意味する。これらのうち、nが0、Yがアルコキシ基、R2がプロピレン基であるものがより好ましく、アルコキシ基がメトキシ基またはエトキシ基であるものすなわち下記の式(2)または式(3)で表されるものが特に好ましい。
(C25O)3Si(CH23NCO (2)
(CH3O)3Si(CH23NCO (3)
Examples of the compound having an isocyanate group and a hydrolyzable silyl group include those represented by the following formula (1).
R 1 n SiY 3-n R 2 NCO (1)
In the formula (1), R 1 is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, R 2 is an alkylene group having 1 to 17 carbon atoms, Y is an alkoxy group, acyloxy group, ketoximate group, amino group, amide group, acid amide group , A hydrolyzable group such as an aminooxy group, a mercapto group, and an alkenyloxy group, and n represents an integer of 0 to 2. Among these, those in which n is 0, Y is an alkoxy group, and R 2 is a propylene group are more preferable, and the alkoxy group is a methoxy group or an ethoxy group, that is, the following formula (2) or formula (3) Are particularly preferred.
(C 2 H 5 O) 3 Si (CH 2 ) 3 NCO (2)
(CH 3 O) 3 Si (CH 2 ) 3 NCO (3)

方法B2における不飽和結合を有するビニル重合体は、例えば水酸基を有する(メタ)アクリル重合体と金属を反応させ、そこに塩化アリルを反応させて分子内にアリル基を導入する方法、カルボキシル基を有する(メタ)アクリル重合体にアリルグリシジルエーテルを反応させてアリル基を導入する方法などにより得られる。このような重合体と反応させる加水分解性シリル基を有するヒドロシランの例としては、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、メチルジメトキシシランおよびメチルジエトキシシラン等が挙げられる。   The vinyl polymer having an unsaturated bond in Method B2 is, for example, a method in which a (meth) acrylic polymer having a hydroxyl group is reacted with a metal, and allyl chloride is reacted therewith to introduce an allyl group into the molecule. It can be obtained by a method of introducing an allyl group by reacting an allyl glycidyl ether with a (meth) acrylic polymer. Examples of hydrosilanes having hydrolyzable silyl groups that are reacted with such polymers include trimethoxysilane, triethoxysilane, methyldimethoxysilane, and methyldiethoxysilane.

ビニル重合体(A)が担う機能として、可塑化効果(シーリング材組成物の粘度低減効果)を特に重視する場合は、ビニル重合体(A)が構成単量体をアクリル酸エステル主体とすることが好ましく、特に好ましいアクリル酸エステルはアクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシルまたはアクリル酸メトキシエチルである。アクリル酸エステル主体とは、アクリル酸エステルの割合がビニル重合体(A)100質量%を基準として50質量%以上、好ましくは70質量%以上、より好ましくは80質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上であることを意味する。   As a function of the vinyl polymer (A), when the plasticizing effect (viscosity reduction effect of the sealing material composition) is particularly important, the vinyl polymer (A) is mainly composed of an acrylate ester. Particularly preferred acrylic esters are ethyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate or methoxyethyl acrylate. The acrylic ester main component means that the proportion of acrylic ester is 50% by mass or more, preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and still more preferably 90% by mass based on 100% by mass of the vinyl polymer (A). It means that it is more than%.

ビニル重合体(A)が担う機能として、シーリング硬化物の耐アルカリ性を向上させる点は本発明の重要なポイントである。特に優れた耐アルカリ性を発揮させるために、ビニル重合体(A)は、構成単量体としてメタアクリル酸アルキルエステル単位を、ビニル重合体(A)100質量%を基準として1〜50質量%有することが必要であり、5〜30質量%有することが好ましい。好ましいメタアクリル酸アルキルエステルはメタクリル酸メチル、メタクリル酸エチルまたはメタクリル酸ブチルであり、特に好ましいメタアクリル酸アルキルエステルはメタクリル酸メチルである。構成単量体としてメタアクリル酸アルキルエステル単位を有するビニル重合体(A)は、シーリング材の主剤であるオキシアルキレン重合体(B)との相溶性も優れる。   As a function of the vinyl polymer (A), the point of improving the alkali resistance of the cured cured product is an important point of the present invention. In order to exhibit particularly excellent alkali resistance, the vinyl polymer (A) has 1 to 50% by mass of a methacrylic acid alkyl ester unit as a constituent monomer based on 100% by mass of the vinyl polymer (A). It is necessary to have 5 to 30% by mass. Preferred alkyl methacrylates are methyl methacrylate, ethyl methacrylate or butyl methacrylate, and particularly preferred alkyl methacrylates are methyl methacrylate. The vinyl polymer (A) having a methacrylic acid alkyl ester unit as a constituent monomer is excellent in compatibility with the oxyalkylene polymer (B) which is the main component of the sealing material.

ビニル重合体(A)は、目的に応じて選択されたビニル単量体を公知の方法で重合させて得ることができる。溶液重合、塊状重合、乳化重合、懸濁重合などのいずれであってもよい。溶液重合を採用する場合、有機溶媒としては、通常溶媒として用いられるものでよく、例えばテトラヒドロフランおよびジオキサン等の環状エーテル類、ベンゼン、トルエンおよびキシレン等の芳香族炭化水素化合物、酢酸エチルおよび酢酸ブチル等のエステル類、アセトン、メチルエチルケトンおよびシクロヘキサノン等のケトン類、メタノール、エタノールおよびイソプロパノール等のアルコール類等があげられ、これらの1種または2種以上を用いることができる。   The vinyl polymer (A) can be obtained by polymerizing a vinyl monomer selected according to the purpose by a known method. Any of solution polymerization, bulk polymerization, emulsion polymerization, suspension polymerization and the like may be used. When adopting solution polymerization, the organic solvent may be one usually used as a solvent, for example, cyclic ethers such as tetrahydrofuran and dioxane, aromatic hydrocarbon compounds such as benzene, toluene and xylene, ethyl acetate and butyl acetate, etc. Esters, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and cyclohexanone, alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol, and the like, and one or more of these can be used.

ラジカル重合開始剤としては、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ターシャリーブチルパーオキシピバレート、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイドおよびジターシャリーブチルパーオキサイド等の過酸化物、またはアゾビスイソブチロニトリル、アゾビスイソバレロニトリル等のアゾ化合物、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム等の無機過酸化物が使用できる。また、アルコールやメルカプタン系化合物などの連鎖移動剤も用いて良いが、耐候性の低下につながるため、用いないことが好ましい。   As radical polymerization initiators, peroxides such as diisopropyl peroxydicarbonate, tertiary butyl peroxypivalate, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide and ditertiary butyl peroxide, or azobisisobutyronitrile, azobis An azo compound such as isovaleronitrile and an inorganic peroxide such as ammonium persulfate and potassium persulfate can be used. A chain transfer agent such as an alcohol or a mercaptan compound may also be used, but it is preferably not used because it leads to a decrease in weather resistance.

ビニル単量体を150〜350℃の温度で重合させて得られるビニル重合体(A)は、数平均分子量が500〜3000という低分子量であっても耐候性の優れたものとなりやすいために好ましい。重合温度は180〜320℃がより好ましく、200〜300℃がさらに好ましい。バッチ重合、セミ連続重合、連続重合などのいずれも採用できるが、撹拌槽型反応器を使用する連続重合は、生産性が優れるために特に好ましい。このような高温連続重合は公知である(特表昭57−502171号公報、特開昭59−6207号公報、特表昭60−511992号公報)。   A vinyl polymer (A) obtained by polymerizing a vinyl monomer at a temperature of 150 to 350 ° C. is preferable because it tends to be excellent in weather resistance even if the number average molecular weight is as low as 500 to 3000. . The polymerization temperature is more preferably 180 to 320 ° C, and further preferably 200 to 300 ° C. Any of batch polymerization, semi-continuous polymerization, continuous polymerization and the like can be adopted, but continuous polymerization using a stirred tank reactor is particularly preferable because of excellent productivity. Such high-temperature continuous polymerization is known (Japanese Patent Publication No. 57-502171, Japanese Patent Publication No. 59-6207, Japanese Patent Publication No. 60-511992).

加水分解性シリル基を有するオキシアルキレン重合体(B)は、シーリング材の基材であり、シーリング材硬化物の基本的性能を担うものである。オキシアルキレン重合体(B)としては、特に限定されないが、一般に変成シリコーンとして知られる、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレンおよびポリオキシブチレン等の骨格を有し、分子末端に加水分解性シリル基を有する重合体が例として挙げられる。主鎖骨格は好ましくはポリオキシプロピレンである。好ましい数平均分子量は1000〜20000であり、さらに好ましくは2000〜15000である。また、好ましいガラス転移温度は、−100℃〜0℃である。   The oxyalkylene polymer (B) having a hydrolyzable silyl group is a base material for a sealing material and bears the basic performance of a cured sealing material. The oxyalkylene polymer (B) is not particularly limited, but has a skeleton such as polyoxyethylene, polyoxypropylene and polyoxybutylene, which is generally known as a modified silicone, and has a hydrolyzable silyl group at the molecular end. Examples are polymers. The main chain skeleton is preferably polyoxypropylene. The preferred number average molecular weight is 1000-20000, more preferably 2000-15000. Moreover, a preferable glass transition temperature is -100 degreeC-0 degreeC.

シーリング材組成物は、オキシアルキレン重合体(B)100質量部を基準とするビニル重合体(A)の含有割合が1〜150質量部であることが必要であり、20〜150質量部であることが好ましく、40〜140質量部であることがより好ましい。このような配合とすることにより、耐候性、耐アルカリ性および耐汚染性が極めて優れた硬化物を与えるシリル官能性シーリング材組成物が得られる。ビニル重合体(A)の含有割合が1質量部未満であると、シーリング材組成物が充分に可塑化されず、取扱い作業性が悪いものとなる。150質量部を超えるとシーリング材硬化物の耐候性、耐アルカリ性および耐汚染性が悪くなる。   In the sealing material composition, the content of the vinyl polymer (A) based on 100 parts by mass of the oxyalkylene polymer (B) needs to be 1 to 150 parts by mass, and is 20 to 150 parts by mass. It is preferably 40 to 140 parts by mass. By using such a blend, a silyl functional sealant composition that gives a cured product having extremely excellent weather resistance, alkali resistance and stain resistance can be obtained. When the content ratio of the vinyl polymer (A) is less than 1 part by mass, the sealing material composition is not sufficiently plasticized and the handling workability is poor. If it exceeds 150 parts by mass, the weather resistance, alkali resistance and stain resistance of the cured sealant will deteriorate.

シーリング材組成物は、数平均分子量が4000〜100000であり、一分子平均1個以上の加水分解性シリル基を有するビニル重合体(C)を含有するものであってもよい。ビニル重合体(C)は、比較的分子量が大きく、加水分解性シリル基を有するものであり、オキシアルキレン重合体(B)と併用することができる、シリル官能性シーリング材組成物のシーリング基材成分のひとつである。分子量の点でビニル重合体(A)とは異なるほか、ビニル重合体(C)は可塑化効果は有さずにシーリング材硬化物の基本性能アップ効果を有するという機能面でもビニル重合体(A)とは異なる成分である。
ビニル重合体(C)が併用される場合の含有割合は、オキシアルキレン重合体(B)100質量部を基準として0.1〜100質量部であることが好ましく、1〜70質量部であることがより好ましい。ビニル重合体(C)はオキシアルキレン重合体(B)またはシーリング材組成物に単に混合されてもよく、オキシアルキレン重合体(B)の存在下に原料ビニル単量体を重合させて得られるものであってもよい。
ビニル重合体(C)およびオキシアルキレン重合体(B)を含有するシリル官能性シーリング材組成物としては、鐘淵化学工業(株)製商品名MSポリマーおよびサイリル、または旭硝子(株)製商品名エクセスター等が市販されている。
The sealing material composition may contain a vinyl polymer (C) having a number average molecular weight of 4000 to 100,000 and having an average of 1 or more hydrolyzable silyl groups per molecule. The vinyl polymer (C) has a relatively large molecular weight, has a hydrolyzable silyl group, and can be used in combination with the oxyalkylene polymer (B). One of the ingredients. In addition to being different from the vinyl polymer (A) in terms of molecular weight, the vinyl polymer (C) does not have a plasticizing effect, but also has a function of improving the basic performance of the cured sealant, so that the vinyl polymer (A ) Is a different component.
The content ratio when the vinyl polymer (C) is used in combination is preferably 0.1 to 100 parts by mass, and 1 to 70 parts by mass based on 100 parts by mass of the oxyalkylene polymer (B). Is more preferable. The vinyl polymer (C) may be simply mixed with the oxyalkylene polymer (B) or the sealing material composition, and is obtained by polymerizing the raw vinyl monomer in the presence of the oxyalkylene polymer (B). It may be.
As a silyl functional sealant composition containing a vinyl polymer (C) and an oxyalkylene polymer (B), trade name MS polymer and Silyl manufactured by Kaneka Chemical Co., Ltd., or trade name manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. Exester is commercially available.

シーリング材組成物がビニル重合体(C)を含有するものである場合は、シーリング材組成物は、オキシアルキレン重合体(B)およびビニル重合体(C)の合計量100質量部を基準とするビニル重合体(A)の割合が1〜150質量部であることが必要であり、20〜150質量部であることが好ましく、40〜140質量部であることがより好ましい。このような配合とすることにより、耐候性、耐アルカリ性および耐汚染性の極めて優れた硬化物を与えるシリル官能性シーリング材組成物が得られる。ビニル重合体(A)の含有割合が1質量部未満であると、シーリング材組成物が充分に可塑化されず、取扱い作業性が悪いものとなる。150質量部を超えるとシーリング材硬化物の耐候性、耐アルカリ性および耐汚染性が悪くなる。   When the sealing material composition contains a vinyl polymer (C), the sealing material composition is based on a total amount of 100 parts by mass of the oxyalkylene polymer (B) and the vinyl polymer (C). The ratio of the vinyl polymer (A) is required to be 1 to 150 parts by mass, preferably 20 to 150 parts by mass, and more preferably 40 to 140 parts by mass. By using such a blend, a silyl functional sealant composition that gives a cured product having extremely excellent weather resistance, alkali resistance and stain resistance can be obtained. When the content ratio of the vinyl polymer (A) is less than 1 part by mass, the sealing material composition is not sufficiently plasticized and the handling workability is poor. If it exceeds 150 parts by mass, the weather resistance, alkali resistance and stain resistance of the cured sealant will deteriorate.

シーリング材組成物は、通常シーリング材に配合される体質顔料、着色顔料、光安定剤、紫外線吸収剤、流動性調整剤、硬化剤、硬化触媒などが必要に応じて添加されたものであってもよい。また、本発明において可塑剤として機能する加水分解性シリル基を有するビニル重合体以外の可塑剤が添加されたものであってもよい。以下、実施例を挙げて、具体的に説明する。
The sealing material composition is a composition in which extender pigments, coloring pigments, light stabilizers, UV absorbers, fluidity modifiers, curing agents, curing catalysts, etc., which are usually blended in sealing materials, are added as necessary. Also good. In addition, a plasticizer other than a vinyl polymer having a hydrolyzable silyl group that functions as a plasticizer in the present invention may be added. Hereinafter, an example is given and it demonstrates concretely.

<合成例1>
電熱式ヒーターを備えた容量1000mlの加圧式攪拌槽型反応器を、温度を200℃に保った。次いで、反応器の圧力を一定に保ちながら、アクリル酸エステル単量体としてアクリル酸ブチル(以下、BAという。)98部、加水分解性シリル基含有単量体としてγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(以下、MSiという。)2部、重合開始剤としてジターシャリーブチルパーオキサイド1部からなる単量体混合物を、一定の供給速度(80g/分、滞留時間:12分)で原料タンクから反応器に連続供給を開始し、単量体混合物の供給量に相当する反応液を出口から連続的に抜き出した。反応開始直後に、一旦反応温度が低下した後、重合熱による温度上昇が認められたが、ヒータを制御することにより、反応温度250〜251℃を保持した。単量体混合物の供給開始から温度が安定した時点を、反応液の採取開始点とし、これから25分反応を継続した結果、約2kgの単量体混合液を供給し、約1.9kgの反応液を回収した。その後反応液を薄膜蒸発器に導入して、未反応モノマー等の揮発成分を分離して濃縮液を得た。ガスクロマトグラフ分析より、濃縮液中には未反応モノマーは存在していないことが確認された。溶媒としてテトラヒドロフランを使用し、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(以下、GPCという。)で測定したポリスチレン換算の数平均分子量(以下、Mnともいう。)は1600、重量平均分子量(以下、Mwともいう。)は3600であった。また、重合体一分子あたりの加水分解性シリル基の数は0.12であった。この共重合体を核磁気共鳴スペクトル(1H−NMR)により構造を調べた結果、構成単量体単位の割合はBA:MSi=98:2であることを確認した。反応により得た共重合体を「可塑剤1」という。
<Synthesis Example 1>
A pressure stirred tank reactor having a capacity of 1000 ml equipped with an electric heater was kept at 200 ° C. Next, 98 parts of butyl acrylate (hereinafter referred to as BA) as an acrylate monomer and γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane as a hydrolyzable silyl group-containing monomer while maintaining the reactor pressure constant. (Hereinafter referred to as MSi) 2 parts of a monomer mixture consisting of 1 part of ditertiary butyl peroxide as a polymerization initiator is fed from a raw material tank to a reactor at a constant feed rate (80 g / min, residence time: 12 minutes). Then, continuous supply was started, and a reaction solution corresponding to the supply amount of the monomer mixture was continuously extracted from the outlet. Immediately after the start of the reaction, the reaction temperature once decreased, and then a temperature increase due to the heat of polymerization was observed. However, the reaction temperature was maintained at 250 to 251 ° C. by controlling the heater. The time when the temperature was stabilized after the start of the monomer mixture supply was taken as the reaction liquid collection start point, and the reaction was continued for 25 minutes. As a result, about 2 kg of the monomer mixture was supplied and about 1.9 kg of reaction was performed. The liquid was collected. Thereafter, the reaction solution was introduced into a thin film evaporator to separate volatile components such as unreacted monomers to obtain a concentrated solution. Gas chromatographic analysis confirmed that no unreacted monomer was present in the concentrate. Tetrahydrofuran was used as the solvent, and the number average molecular weight in terms of polystyrene (hereinafter also referred to as Mn) measured by gel permeation chromatography (hereinafter referred to as GPC) was 1600, and the weight average molecular weight (hereinafter also referred to as Mw). Was 3600. The number of hydrolyzable silyl groups per molecule of the polymer was 0.12. As a result of examining the structure of this copolymer by nuclear magnetic resonance spectrum (1H-NMR), it was confirmed that the ratio of the constituent monomer units was BA: MSi = 98: 2. The copolymer obtained by the reaction is referred to as “plasticizer 1”.

<合成例2〜6>
条件を表1のように変更する以外は合成例1と同様に重合および処理を行い、共重合体を合成した。得られた重合体をそれぞれ可塑剤2〜6という。これらの分析結果を表1に示す。
可塑剤2、4および5は本発明の要件を構成するビニル重合体(A)に相当するものであり、可塑剤1、3および6は、比較用の可塑剤である。
<Synthesis Examples 2-6>
A copolymer was synthesized by performing polymerization and treatment in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the conditions were changed as shown in Table 1. The obtained polymers are referred to as plasticizers 2 to 6, respectively. The results of these analyzes are shown in Table 1.
The plasticizers 2, 4 and 5 correspond to the vinyl polymer (A) constituting the requirements of the present invention, and the plasticizers 1, 3 and 6 are comparative plasticizers.

Figure 2005179560
Figure 2005179560

表1において、単量体の略号の意味は以下のとおりである。
MMA:メタクリル酸メチル
BA:アクリル酸ブチル
HA:アクリル酸2−エチルヘキシル
MSi:メタクリル酸トリメトキシシリルプロピル
VSi:ビニルトリメトキシシラン
表1において、相溶性はオキシアルキレン重合体(B)との相溶性であり、「○」は混合物が透明となり、「△」は混合物が濁ったことを意味する。
In Table 1, the meanings of the abbreviations for the monomers are as follows.
MMA: methyl methacrylate BA: butyl acrylate HA: 2-ethylhexyl acrylate MSi: trimethoxysilylpropyl methacrylate VSi: vinyltrimethoxysilane In Table 1, the compatibility is the compatibility with the oxyalkylene polymer (B). Yes, “◯” means that the mixture is transparent, and “Δ” means that the mixture is cloudy.

<実施例1〜5、比較例1〜5>
実施例および比較例の配合を表2に示す。MSポリマーS−203(鐘淵化学製)はオキシアルキレン重合体(B)に相当するシリル官能性シーリング材基材であり、MSX−911(鐘淵化学製)はオキシアルキレン重合体(B)およびビニル重合体(C)を含有するシリル官能性シーリング材基材である。
可塑剤1〜5は、ビニル重合体(A)に相当する本発明の要件のひとつを構成する成分である。可塑剤6およびジオクチルフタレート(以下、DOPという。)は比較用の可塑剤である。
<Examples 1-5, Comparative Examples 1-5>
Table 2 shows the composition of Examples and Comparative Examples. MS polymer S-203 (manufactured by Kaneka Chemical) is a silyl functional sealant substrate corresponding to the oxyalkylene polymer (B), and MSX-911 (manufactured by Kaneka Chemical) is an oxyalkylene polymer (B) and A silyl functional sealant substrate containing a vinyl polymer (C).
The plasticizers 1 to 5 are components constituting one of the requirements of the present invention corresponding to the vinyl polymer (A). Plasticizer 6 and dioctyl phthalate (hereinafter referred to as DOP) are comparative plasticizers.

表2に示す配合物からなるシーリング材組成物につき以下の評価を実施した。評価結果も表2に示す。
<耐汚染性試験>
アルミ板の上に厚さ12mmのスレートを置き、その隙間(幅10mm、長さ50mm)にシーリング材組成物を充填した。2週間常温養生した後、シーリング材硬化物およびスレートにエマルジョン塗料(日本ペイント「タイルラック水性トップ(白)」)を上塗りした。これを1週間常温で養生した後、60℃で2週間の加熱養生を行った。養生後、汚染粉(試験用ダスト8種:黄色酸化鉄:試験用ダスト3種=24:71:5(質量比))を上塗り塗膜上に振りまき、10分後にエアーブロー(0.1Mpa)を行った。汚染粉の振りまき前後で、色差を調べた。色差が小さいものほど耐汚染性が良好であることを意味する。色差(ΔE)は日本電色工業株式会社製色差計SZ−Σ80により測定したLAB値の差から求めた。
<耐候性試験>
各シーリング材組成物について厚さ2mmの硬化シートを作製し、メタリングウェザーメーター(DAIPLA METAL WEATHER KU-R5NCI-A、ダイプラ・ウィンテス株式会社製)で800時間耐候性試験を行った。外観に異常がなかったものを○とし、外観にクラック、ブリード等の異常が生じた場合には、異常が発生した時間(hr)を記録した。
<耐アルカリ性試験>
モルタル板を被着体とし、JIS A1439引張り特性試験に準ずる方法で試験体を作成した。試験体を50℃の飽和水酸化カルシウム水溶液中に3日間浸漬した。浸漬後の試験体を23℃、50%RHで1日静置した後、シーリング材と被着体の密着性を以下の基準で評価した。
○:引張り強度が0.2MPa以上であった。
△:シーリング材硬化物と被着体が手で簡単に剥離した。
×:シーリング材硬化物と被着体が浸漬中に剥離した。
The following evaluation was carried out on a sealing material composition comprising the formulation shown in Table 2. The evaluation results are also shown in Table 2.
<Contamination resistance test>
A slate having a thickness of 12 mm was placed on the aluminum plate, and the sealing material composition was filled in the gap (width 10 mm, length 50 mm). After curing at room temperature for 2 weeks, an emulsion paint (Nippon Paint “Tile Rack Aqueous Top (White)”) was overcoated on the cured sealant and slate. This was cured at room temperature for 1 week, and then heat-cured at 60 ° C. for 2 weeks. After curing, polluted powder (8 kinds of test dust: yellow iron oxide: 3 kinds of test dust = 24: 71: 5 (mass ratio)) was sprinkled on the top coating film, and after 10 minutes air blow (0.1 Mpa) Went. The color difference was examined before and after the polluted powder was sprinkled. The smaller the color difference, the better the stain resistance. The color difference (ΔE) was determined from the difference in LAB values measured with a color difference meter SZ-Σ80 manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.
<Weather resistance test>
A cured sheet having a thickness of 2 mm was prepared for each sealing material composition, and a weather resistance test was conducted for 800 hours with a metalling weather meter (DAIPLA METAL WEATHER KU-R5NCI-A, manufactured by Daipura Wintes Co., Ltd.). The case where there was no abnormality in the appearance was marked with ◯, and when abnormality such as cracks or bleed occurred in the appearance, the time (hr) when the abnormality occurred was recorded.
<Alkali resistance test>
A mortar plate was used as an adherend, and a test body was prepared by a method according to the JIS A1439 tensile property test. The specimen was immersed in a saturated calcium hydroxide aqueous solution at 50 ° C. for 3 days. The test specimen after immersion was allowed to stand at 23 ° C. and 50% RH for 1 day, and then the adhesion between the sealing material and the adherend was evaluated according to the following criteria.
A: The tensile strength was 0.2 MPa or more.
(Triangle | delta): The sealing material hardened | cured material and the to-be-adhered body peeled easily by hand.
X: The cured sealing material and the adherend peeled off during immersion.

Figure 2005179560
Figure 2005179560

表2における配合物の配合量は質量部を意味する。また、配合成分1)〜6)は以下のものである。
1)カルファイン200(丸尾カルシウム製)
2)タイペークCR−97(石原産業製)
3)ジブチル錫ジラウレート(試薬)
4)サノールLS−770(三共製)
5)チヌビン327(チバスペシャリティケミカルズ製)
6)ディスパロン6500(楠本化成製)
The compounding quantity of the compound in Table 2 means a mass part. Further, the blending components 1) to 6) are as follows.
1) Calfine 200 (made by Maruo Calcium)
2) Taipei CR-97 (Ishihara Sangyo)
3) Dibutyltin dilaurate (reagent)
4) Sanol LS-770 (manufactured by Sankyo)
5) Tinuvin 327 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals)
6) Disparon 6500 (manufactured by Enomoto Kasei)

耐候性、耐アルカリ性および耐汚染性の極めて優れた硬化物を与えるシリル官能性シーリング材組成物が得られる。該シーリング材組成物は、土木・建築用材料として有用である。   A silyl functional sealant composition is obtained which gives a cured product with very good weather resistance, alkali resistance and stain resistance. The sealant composition is useful as a civil engineering / building material.

Claims (5)

ガラス転移温度が−80〜10℃であり、数平均分子量が500〜3000であり、構成単量体単位としてメタクリル酸アルキルエステル単位1〜50質量%を有し、一分子平均0.05〜2個の加水分解性シリル基を有するビニル重合体(A)および加水分解性シリル基を有するオキシアルキレン重合体(B)を含有し、オキシアルキレン重合体(B)100質量部を基準とするビニル重合体(A)の割合が1〜150質量部であることを特徴とするシーリング材組成物。 Glass transition temperature is −80 to 10 ° C., number average molecular weight is 500 to 3000, methacrylic acid alkyl ester units 1 to 50% by mass as constituent monomer units, and one molecule average 0.05 to 2 A vinyl polymer (A) having one hydrolyzable silyl group and an oxyalkylene polymer (B) having a hydrolyzable silyl group, and a vinyl polymer based on 100 parts by mass of the oxyalkylene polymer (B). The sealing material composition, wherein the ratio of the combined (A) is 1 to 150 parts by mass. ガラス転移温度が−80〜10℃であり、数平均分子量が500〜3000であり、構成単量体単位としてメタクリル酸アルキルエステル単位1〜50質量%を有し、一分子平均0.05〜2個の加水分解性シリル基を有するビニル重合体(A)、加水分解性シリル基を有するオキシアルキレン重合体(B)および数平均分子量が4000〜100000であり、一分子平均1個以上の加水分解性シリル基を有するビニル重合体(C)を含有し、オキシアルキレン重合体(B)およびビニル重合体(C)の合計量100質量部を基準とするビニル重合体(A)の割合が1〜150質量部であることを特徴とするシーリング材組成物。 Glass transition temperature is −80 to 10 ° C., number average molecular weight is 500 to 3000, methacrylic acid alkyl ester units 1 to 50% by mass as constituent monomer units, and one molecule average 0.05 to 2 One hydrolyzable silyl group-containing vinyl polymer (A), hydrolyzable silyl group-containing oxyalkylene polymer (B), and a number average molecular weight of 4000 to 100,000, and one molecule average of one or more hydrolysiss The vinyl polymer (C) having a functional silyl group is contained, and the ratio of the vinyl polymer (A) based on 100 parts by mass of the total amount of the oxyalkylene polymer (B) and the vinyl polymer (C) is 1 to 1. A sealing material composition, which is 150 parts by mass. ビニル重合体(C)は、オキシアルキレン重合体(B)の存在下に原料ビニル単量体を重合させて得られるものであることを特徴とする請求項2に記載のシーリング材組成物。 The sealing material composition according to claim 2, wherein the vinyl polymer (C) is obtained by polymerizing a raw vinyl monomer in the presence of the oxyalkylene polymer (B). ビニル重合体(A)は、原料ビニル単量体を150〜350℃の温度において連続重合させて得られるものであることを特徴とする請求項1または2に記載のシーリング材組成物。 The sealing material composition according to claim 1 or 2, wherein the vinyl polymer (A) is obtained by continuously polymerizing a raw vinyl monomer at a temperature of 150 to 350 ° C. ビニル重合体(A)は、構成単量体単位としてビニルトリメトキシシラン単位を有するものであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のシーリング材組成物。 The sealing material composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the vinyl polymer (A) has a vinyltrimethoxysilane unit as a constituent monomer unit.
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