JP2005290037A - Curable composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、加水分解性ケイ素含有基を有する(メタ)アクリル系重合体を用いた硬化性組成物に関する。 The present invention relates to a curable composition using a (meth) acrylic polymer having a hydrolyzable silicon-containing group.
加水分解性ケイ素含有基を有する重合体は、室温での優れた硬化性、配合設計の容易さ等から、シーリング材、接着剤等の用途の硬化性組成物に用いられている。特に、アクリル系(メタクリル系も含む。以下同じ。)の主鎖を有する重合体(例えば、特許文献1〜5参照。)は、耐候性、耐熱性、耐油性および各種の被着体に対する接着性に優れるため、過酷な環境下において、シーリング材、シール剤、ポッティング剤、弾性接着剤、コーティング材、ライニング材、接着剤等の用途に好適に用いられる。また、リビングラジカル重合により合成されるアクリル系の主鎖を有する重合体は、比較的低粘度で取扱い性に優れるので、室温湿気硬化型一成分形組成物として好適に用いられる。 Polymers having hydrolyzable silicon-containing groups are used in curable compositions for applications such as sealants and adhesives because of their excellent curability at room temperature and ease of compounding design. In particular, polymers having an acrylic (including methacrylic, the same shall apply hereinafter) main chain (see, for example, Patent Documents 1 to 5) have weather resistance, heat resistance, oil resistance, and adhesion to various adherends. Because of its excellent properties, it is suitably used for applications such as sealing materials, sealing agents, potting agents, elastic adhesives, coating materials, lining materials, adhesives and the like in harsh environments. In addition, a polymer having an acrylic main chain synthesized by living radical polymerization is suitably used as a room temperature moisture-curable one-component composition because it has a relatively low viscosity and excellent handleability.
しかしながら、本発明者が鋭意研究した結果、上述したアクリル系の主鎖と加水分解性ケイ素含有基とを有する重合体を用いた組成物は、ガラスに対する接着性は優れるものの、ステンレス、アルミニウム等に対する接着性が悪いという問題を有していることが分かった。
したがって、本発明は、耐候性、耐熱性等に優れ、かつ、接着性に極めて優れる、加水分解性ケイ素含有基を有するアクリル系重合体を用いた硬化性組成物を提供することを課題とする。
However, as a result of intensive studies by the inventor, the composition using the above-described polymer having an acrylic main chain and a hydrolyzable silicon-containing group has excellent adhesion to glass, but it does not adhere to stainless steel, aluminum, or the like. It was found that there was a problem of poor adhesion.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a curable composition using an acrylic polymer having a hydrolyzable silicon-containing group, which is excellent in weather resistance, heat resistance, etc. and has excellent adhesion. .
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、加水分解性ケイ素含有基を有するアクリル系重合体に、液状ゴムが3次元架橋してなるポリマー微粒子を分散させ、かつ、シランカップリング剤と相溶化剤とを含有させると、耐候性、耐熱性等の利点を損なうことなく、接着性が著しく向上することを見出し、本発明を完成させた。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventor dispersed polymer fine particles obtained by three-dimensionally cross-linking liquid rubber in an acrylic polymer having a hydrolyzable silicon-containing group, and silane coupling. The present inventors have found that the adhesiveness can be remarkably improved without impairing the advantages such as weather resistance and heat resistance when an agent and a compatibilizing agent are contained.
即ち、本発明は、以下の(1)〜(12)を提供する。 That is, the present invention provides the following (1) to (12).
(1)重合体と、前記重合体中に分散したポリマー微粒子と、相溶化剤とを含有し、
前記重合体が、主鎖がアクリル酸アルキルエステル単量体単位および/またはメタクリル酸アルキルエステル単量体単位を含み、加水分解性ケイ素含有基を1分子あたり少なくとも1個有する重合体であり、
前記ポリマー微粒子が、液状ゴムが3次元架橋してなり、かつ、加水分解性ケイ素含有基を有するポリマー微粒子である、硬化性組成物。
(1) containing a polymer, polymer fine particles dispersed in the polymer, and a compatibilizing agent,
The polymer is a polymer in which the main chain includes an alkyl acrylate monomer unit and / or a methacrylic acid alkyl ester monomer unit, and has at least one hydrolyzable silicon-containing group per molecule;
The curable composition, wherein the polymer fine particles are polymer fine particles obtained by three-dimensionally cross-linking liquid rubber and having a hydrolyzable silicon-containing group.
(2)前記ポリマー微粒子が、3次元架橋可能な官能基を有する前記液状ゴムの前記官能基の反応により3次元架橋してなるポリマー微粒子である上記(1)に記載の硬化性組成物。 (2) The curable composition according to the above (1), wherein the polymer fine particles are polymer fine particles obtained by three-dimensional crosslinking by reaction of the functional group of the liquid rubber having a functional group capable of three-dimensional crosslinking.
(3)前記ポリマー微粒子が、前記液状ゴムが架橋剤および/または硬化剤により3次元架橋してなるポリマー微粒子である上記(1)または(2)に記載の硬化性組成物。 (3) The curable composition according to the above (1) or (2), wherein the polymer fine particles are polymer fine particles obtained by three-dimensionally crosslinking the liquid rubber with a crosslinking agent and / or a curing agent.
(4)前記液状ゴムが、ジエン系ゴムである上記(1)〜(3)のいずれかに記載の硬化性組成物。 (4) The curable composition according to any one of (1) to (3), wherein the liquid rubber is a diene rubber.
(5)前記ポリマー微粒子が有する前記加水分解性ケイ素含有基の全部または一部が、シランカップリング剤との反応により、前記ポリマー微粒子に導入されたものである、上記(1)〜(4)のいずれかに記載の硬化性組成物。 (5) The above (1) to (4), wherein all or part of the hydrolyzable silicon-containing group of the polymer fine particle is introduced into the polymer fine particle by reaction with a silane coupling agent. The curable composition according to any one of the above.
(6)前記シランカップリング剤が、アミノシラン、ビニルシラン、エポキシシラン、メタクリルシラン、イソシアネートシラン、ケチミンシランもしくはこれらの混合物もしくは反応物、または、これらとエポキシ樹脂またはポリイソシアネートとの反応により得られる化合物である上記(5)に記載の硬化性組成物。 (6) The silane coupling agent is an aminosilane, vinyl silane, epoxy silane, methacryl silane, isocyanate silane, ketimine silane, or a mixture or reaction product thereof, or a compound obtained by reacting these with an epoxy resin or polyisocyanate. The curable composition as described in said (5).
(7)前記シランカップリング剤の量が、前記重合体100質量部に対し、0.1〜10質量部である上記(5)または(6)に記載の硬化性組成物。 (7) The curable composition as described in said (5) or (6) whose quantity of the said silane coupling agent is 0.1-10 mass parts with respect to 100 mass parts of said polymers.
(8)前記重合体100質量部に対し、0.1〜10質量部の前記相溶化剤を含有する上記(1)〜(7)のいずれかに記載の硬化性組成物。 (8) The curable composition according to any one of (1) to (7) above, containing 0.1 to 10 parts by mass of the compatibilizer with respect to 100 parts by mass of the polymer.
(9)更に、前記重合体100質量部に対し、50〜400質量部の炭酸カルシウムを含有する上記(1)〜(8)のいずれかに記載の硬化性組成物。 (9) The curable composition according to any one of (1) to (8), further containing 50 to 400 parts by mass of calcium carbonate with respect to 100 parts by mass of the polymer.
(10)更に、前記重合体100質量部に対し、0.1〜10質量部の分子量1000以下の加水分解性化合物を含有する上記(1)〜(9)のいずれかに記載の硬化性組成物。 (10) The curable composition according to any one of (1) to (9), further containing 0.1 to 10 parts by mass of a hydrolyzable compound having a molecular weight of 1000 or less with respect to 100 parts by mass of the polymer. Stuff.
(11)更に、スズ触媒および/またはチタン触媒を含有する上記(1)〜(10)のいずれかに記載の硬化性組成物。 (11) The curable composition according to any one of (1) to (10), further containing a tin catalyst and / or a titanium catalyst.
(12)前記重合体100質量部に対して、1〜100質量部の前記ポリマー微粒子を含有する上記(1)〜(11)のいずれかに記載の硬化性組成物。 (12) The curable composition according to any one of (1) to (11) above, containing 1 to 100 parts by mass of the polymer fine particles with respect to 100 parts by mass of the polymer.
本発明の硬化性組成物は、従来の加水分解性ケイ素含有基を有するアクリル系重合体を用いた硬化性組成物に比べ、同等の優れた耐候性、耐熱性等を有し、かつ、接着性に極めて優れる。 The curable composition of the present invention has equivalent excellent weather resistance, heat resistance, and the like as compared with a curable composition using an acrylic polymer having a conventional hydrolyzable silicon-containing group, and is bonded. Extremely excellent in properties.
以下に、本発明を詳細に説明する。
本発明の硬化性組成物は、重合体と、前記重合体中に分散したポリマー微粒子と、シランカップリング剤と、相溶化剤とを含有し、前記重合体が、主鎖がアクリル酸アルキルエステル単量体単位および/またはメタクリル酸アルキルエステル単量体単位を含み、加水分解性ケイ素含有基を1分子あたり少なくとも1個有する重合体であり、前記ポリマー微粒子が、液状ゴムが3次元架橋してなるポリマー微粒子である、硬化性組成物である。
The present invention is described in detail below.
The curable composition of the present invention contains a polymer, polymer fine particles dispersed in the polymer, a silane coupling agent, and a compatibilizing agent, and the polymer has an alkyl acrylate ester in the main chain. A polymer containing a monomer unit and / or a methacrylic acid alkyl ester monomer unit and having at least one hydrolyzable silicon-containing group per molecule; The curable composition is a polymer fine particle.
初めに、重合体について説明する。
本発明に用いられる重合体は、主鎖がアクリル酸アルキルエステル単量体単位および/またはメタクリル酸アルキルエステル単量体単位を含み、加水分解性ケイ素含有基を1分子あたり少なくとも1個有する重合体である。本発明においては、加水分解性ケイ素含有基は、重合体の分子内の末端に存在していても、側鎖に存在していてもよく、また、両方に存在していてもよい。
First, the polymer will be described.
The polymer used in the present invention has a main chain containing an alkyl acrylate monomer unit and / or an alkyl methacrylate monomer unit and having at least one hydrolyzable silicon-containing group per molecule. It is. In the present invention, the hydrolyzable silicon-containing group may be present at the terminal in the molecule of the polymer, may be present in the side chain, or may be present in both.
アクリル酸アルキルエステル単量体単位としては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸−n−プロピル、アクリル酸−n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸−t−ブチル、アクリル酸−n−ヘキシル、アクリル酸ヘプチル、アクリル酸−2−エチルヘキシル、アクリル酸ノニル、アクリル酸デシル、アクリル酸ウンデシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸トリデシル、アクリル酸ミリスチル、アクリル酸セチル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ベヘニル、アクリル酸ビフェニルが挙げられる。
また、メタクリル酸エステル単量体単位としては、例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸−n−プロピル、メタクリル酸−n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸−t−ブチル、メタクリル酸−n−ヘキシル、メタクリル酸ヘプチル、メタクリル酸−2−エチルヘキシル、メタクリル酸ノニル、メタクリル酸デシル、メタクリル酸ウンデシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸トリデシル、メタクリル酸ミリスチル、メタクリル酸セチル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ベヘニル、メタクリル酸ビフェニルが挙げられる。
これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Examples of the acrylic acid alkyl ester monomer unit include, for example, methyl acrylate, ethyl acrylate, acrylic acid-n-propyl, acrylic acid-n-butyl, acrylic acid isobutyl, acrylic acid-t-butyl, and acrylic acid-n. -Hexyl, heptyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, nonyl acrylate, decyl acrylate, undecyl acrylate, lauryl acrylate, tridecyl acrylate, myristyl acrylate, cetyl acrylate, stearyl acrylate, behenyl acrylate, Biphenyl acrylate is mentioned.
Examples of the methacrylic acid ester monomer unit include, for example, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, methacrylate-n-propyl, methacrylate-n-butyl, methacrylate-isobutyl, methacrylate-t-butyl, methacrylate- n-hexyl, heptyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, nonyl methacrylate, decyl methacrylate, undecyl methacrylate, lauryl methacrylate, tridecyl methacrylate, myristyl methacrylate, cetyl methacrylate, stearyl methacrylate, behenyl methacrylate And biphenyl methacrylate.
These may be used alone or in combination of two or more.
重合体の主鎖は、アクリル酸アルキルエステル単量体単位および/またはメタクリル酸アルキルエステル単量体単位を含むものであれば特に限定されないが、これらの単量体単位の割合が50質量%を超えるのが好ましく、70質量%以上であるのがより好ましい。 The main chain of the polymer is not particularly limited as long as it contains an alkyl acrylate monomer unit and / or a methacrylic acid alkyl ester monomer unit, but the proportion of these monomer units is 50% by mass. It is preferable to exceed, and it is more preferable that it is 70 mass% or more.
重合体の主鎖は、アクリル酸アルキルエステル単量体単位および/またはメタクリル酸アルキルエステル単量体単位のほかに、これらと共重合性を有する単量体単位を含んでいてもよい。例えば、アクリル酸、メタクリル酸等のカルボキシ基を含有する単量体単位;アクリルアミド、メタクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド等のアミド基を含有する単量体単位;グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート等のエポキシ基を含有する単量体単位;ジエチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、アミノエチルビニルエーテル等のアミノ基を含有する単量体単位;ポリオキシエチレンアクリレート、ポリオキシエチレンメタクリレート等は、湿分硬化性および内部硬化性の点で共重合効果を期待することができる。
そのほかに、アクリロニトリル、スチレン、α−メチルスチレン、アルキルビニルエーテル、塩化ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、エチレン等に起因する単量体単位が挙げられる。
The main chain of the polymer may contain, in addition to the acrylic acid alkyl ester monomer unit and / or the methacrylic acid alkyl ester monomer unit, a monomer unit having copolymerizability with these. For example, a monomer unit containing a carboxy group such as acrylic acid or methacrylic acid; a monomer unit containing an amide group such as acrylamide, methacrylamide, N-methylolacrylamide, or N-methylolmethacrylamide; glycidyl acrylate, glycidyl Monomer units containing epoxy groups such as methacrylate; monomer units containing amino groups such as diethylaminoethyl acrylate, diethylaminoethyl methacrylate, aminoethyl vinyl ether; polyoxyethylene acrylate, polyoxyethylene methacrylate, etc. are moisture A copolymerization effect can be expected in terms of curability and internal curability.
In addition, monomer units derived from acrylonitrile, styrene, α-methylstyrene, alkyl vinyl ether, vinyl chloride, vinyl acetate, vinyl propionate, ethylene and the like can be mentioned.
重合体の単量体組成は、用途、目的等により適宜選択される。
例えば、単量体のアルキルエステル部分のアルキル鎖が長い場合には、ガラス転移温度が低くなり、硬化物の物性は軟らかいゴム状弾性体となる。逆に、短い場合には、ガラス転移温度が高くなり、硬化物の物性も硬くなる。
一方、硬化後の物性は、重合体の分子量にも大きく依存する。
したがって、重合体の単量体組成は、分子量を考慮しつつ、所望の粘度、硬化後の物性等に応じて、適宜選択すればよい。
The monomer composition of the polymer is appropriately selected depending on the application and purpose.
For example, when the alkyl chain of the alkyl ester part of the monomer is long, the glass transition temperature is low, and the physical properties of the cured product are soft rubbery elastic bodies. On the other hand, when it is short, the glass transition temperature becomes high and the physical properties of the cured product become hard.
On the other hand, the physical properties after curing largely depend on the molecular weight of the polymer.
Therefore, the monomer composition of the polymer may be appropriately selected according to the desired viscosity, physical properties after curing, and the like, taking into consideration the molecular weight.
重合体の主鎖は、制御されたビニル重合の方法等によって得ることができる。例えば、連鎖移動剤法、リビングラジカル重合法等によって、溶液重合法、塊重合法等を行って得ることができるが、特にこれらの方法に限定されるものではない。
連鎖移動剤法においては、特定の官能基を有する連鎖移動剤を用いて重合を行うことにより、末端に官能基を有する重合体を得ることも可能である。
リビングラジカル重合法においては、重合生長末端が停止反応などを起こさずに生長することにより、ほぼ設計どおりの分子量の重合体が得られる。
連鎖移動剤法は、フリーラジカル重合であるため分子量分布が広く、粘度の高い重合体しか得られないが、リビングラジカル重合法は、停止反応が起こりにくいため分子量分布が狭く(Mw/Mnが1.1〜1.5程度)、粘度が低い重合体を得ることができ、特定の官能基を有する単量体を重合体のほぼ任意の位置に導入することができるので好ましい。本発明においては、特開2003−313397号公報に記載されている方法が好適に用いられる。
反応は、通常、上述した単量体単位、ラジカル開始剤、連鎖移動剤、溶剤等を混合させて50〜150℃で反応させることにより行われる。
The main chain of the polymer can be obtained by a controlled vinyl polymerization method or the like. For example, it can be obtained by performing a solution polymerization method, a bulk polymerization method or the like by a chain transfer agent method, a living radical polymerization method or the like, but is not particularly limited to these methods.
In the chain transfer agent method, it is also possible to obtain a polymer having a functional group at the terminal by performing polymerization using a chain transfer agent having a specific functional group.
In the living radical polymerization method, a polymer having a molecular weight almost as designed can be obtained by growing the polymerization growth terminal without causing a termination reaction or the like.
The chain transfer agent method is a free radical polymerization and thus has a wide molecular weight distribution and only a polymer having a high viscosity can be obtained. However, the living radical polymerization method has a narrow molecular weight distribution (Mw / Mn is 1) because a termination reaction is unlikely to occur. About 1.5 to 1.5), a polymer having a low viscosity can be obtained, and a monomer having a specific functional group can be introduced at almost any position of the polymer. In the present invention, the method described in JP-A-2003-313397 is preferably used.
The reaction is usually carried out by mixing the above-mentioned monomer units, radical initiator, chain transfer agent, solvent and the like and reacting them at 50 to 150 ° C.
ラジカル開始剤としては、例えば、アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパーオキサイドが挙げられる。
連鎖移動剤としては、例えば、n−ドデシルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタン、ラウリルメルカプタン等のメルカプタン類;含ハロゲン化合物が挙げられる。
溶剤としては、例えば、エーテル類、炭化水素類、エステル類等の非反応性の溶剤が好適に挙げられる。
Examples of the radical initiator include azobisisobutyronitrile and benzoyl peroxide.
Examples of the chain transfer agent include mercaptans such as n-dodecyl mercaptan, t-dodecyl mercaptan, lauryl mercaptan; and halogen-containing compounds.
Suitable examples of the solvent include non-reactive solvents such as ethers, hydrocarbons and esters.
加水分解性ケイ素含有基は、ケイ素原子に結合した1〜3個のヒドロキシ基および/または加水分解性基を有し、湿気や架橋剤の存在下、必要に応じて触媒等を使用することにより縮合反応を起こしてシロキサン結合を形成することにより架橋しうるケイ素含有基である。例えば、アルコキシシリル基、アルケニルオキシシリル基、アシロキシシリル基、アミノシリル基、アミノオキシシリル基、オキシムシリル基、アミドシリル基が挙げられる。具体的には、下記式で例示される、アルコキシシリル基、アルケニルオキシシリル基、アシロキシシリル基、アミノシリル基、アミノオキシシリル基、オキシムシリル基、アミドシリル基等が好適に用いられる。 The hydrolyzable silicon-containing group has 1 to 3 hydroxy groups and / or hydrolyzable groups bonded to silicon atoms, and in the presence of moisture or a crosslinking agent, a catalyst or the like is used as necessary. It is a silicon-containing group that can be crosslinked by causing a condensation reaction to form a siloxane bond. Examples thereof include an alkoxysilyl group, an alkenyloxysilyl group, an acyloxysilyl group, an aminosilyl group, an aminooxysilyl group, an oximesilyl group, and an amidosilyl group. Specifically, an alkoxysilyl group, an alkenyloxysilyl group, an acyloxysilyl group, an aminosilyl group, an aminooxysilyl group, an oximesilyl group, an amidosilyl group and the like exemplified by the following formula are preferably used.
中でも、取扱いが容易である点で、アルコキシシリル基が好ましい。
アルコキシシリル基のケイ素原子に結合するアルコキシ基は、特に限定されないが、原料の入手が容易なことからメトキシ基、エトキシ基またはプロポキシ基が好適に挙げられる。
アルコキシシリル基のケイ素原子に結合するアルコキシ基以外の基は、特に限定されず、例えば、水素原子またはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基等の炭素原子数が20以下である、アルキル基、アルケニル基もしくはアリールアルキル基が好適に挙げられる。
Among these, an alkoxysilyl group is preferable because it is easy to handle.
Although the alkoxy group couple | bonded with the silicon atom of an alkoxy silyl group is not specifically limited, Since acquisition of a raw material is easy, a methoxy group, an ethoxy group, or a propoxy group is mentioned suitably.
The group other than the alkoxy group bonded to the silicon atom of the alkoxysilyl group is not particularly limited. For example, a hydrogen atom or an alkyl group having 20 or less carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group An alkenyl group or an arylalkyl group is preferable.
重合体が有する加水分解性ケイ素含有基の数は、1分子あたり少なくとも1個である。また、加水分解性ケイ素含有基の結合位置は、主鎖の末端であるのが好ましく、主鎖の末端のみであるのがより好ましい。 The polymer has at least one hydrolyzable silicon-containing group per molecule. Further, the bonding position of the hydrolyzable silicon-containing group is preferably at the end of the main chain, and more preferably only at the end of the main chain.
重合体の主鎖に加水分解性ケイ素含有基を導入する方法は、特に限定されず、例えば、(i)連鎖移動剤として加水分解性ケイ素含有基を含有するメルカプタンの存在下、上記単量体単位を重合させて分子末端に加水分解性ケイ素含有基を導入する方法、(ii)連鎖移動剤としてメルカプト基と加水分解性ケイ素含有基以外の反応性官能基とを有する化合物(例えば、アクリル酸)の存在下、上記単量体単位を重合させ、生成した共重合体を加水分解性ケイ素含有基とY基と反応しうる官能基とを有する化合物(例えば、イソシアネート基と−Si(OCH3)3基とを有する化合物)と反応させて分子末端に加水分解性ケイ素含有基を導入する方法、(iii)加水分解性ケイ素含有基を含有する化合物(例えば、アゾビスニトリル化合物、ジスルフィド化合物)を開始剤として上記単量体単位を重合させて分子末端に加水分解性ケイ素含有基を導入する方法、(iv)リビングラジカル重合法によって上記単量体単位を重合させて分子末端に加水分解性ケイ素含有基を導入する方法、(v)重合性不飽和結合と加水分解性ケイ素含有基とを有する化合物と上記単量体単位とを、加水分解性ケイ素含有基が1分子あたり少なくとも1個導入されるように単量体単位の使用比率、連鎖移動剤量、ラジカル開始剤量、重合温度等の重合条件を選定して共重合させる方法が挙げられる。 The method for introducing the hydrolyzable silicon-containing group into the main chain of the polymer is not particularly limited. For example, (i) the above monomer in the presence of a mercaptan containing a hydrolyzable silicon-containing group as a chain transfer agent. (Ii) a compound having a mercapto group and a reactive functional group other than a hydrolyzable silicon-containing group as a chain transfer agent (for example, acrylic acid). ) In the presence of a compound having a functional group capable of reacting with a hydrolyzable silicon-containing group and a Y group (for example, an isocyanate group and —Si (OCH 3). ) a compound having a group 3) was reacted method of introducing a hydrolyzable silicon-containing group at the molecular ends, compounds containing (iii) a hydrolyzable silicon-containing group (e.g., azobisnitrile compound , Disulfide compounds) as initiators to polymerize the monomer units and introduce hydrolyzable silicon-containing groups at the molecular ends, and (iv) polymerize the monomer units by living radical polymerization to terminate the molecular ends. A method of introducing a hydrolyzable silicon-containing group into (v) a compound having a polymerizable unsaturated bond and a hydrolyzable silicon-containing group and the monomer unit, wherein the hydrolyzable silicon-containing group per molecule Examples thereof include a method of copolymerization by selecting polymerization conditions such as the use ratio of monomer units, the amount of chain transfer agent, the amount of radical initiator, and the polymerization temperature so that at least one monomer is introduced.
中でも、重合体が、末端にアルケニル基を有する(メタ)アクリル系重合体に加水分解性ケイ素含有基を有するヒドロシランをハイドロシリルレーションにより付加することによる製造されるのが好ましい態様の一つである。 Among these, it is one of the preferred embodiments that the polymer is produced by adding hydrosilane having a hydrolyzable silicon-containing group to a (meth) acrylic polymer having an alkenyl group at the terminal by hydrosilylation. .
末端にアルケニル基を有する(メタ)アクリル系重合体は、例えば、有機ハロゲン化合物またはハロゲン化スルホニル化合物を、開始剤と、触媒として周期表の第8族、第9族、第10族または第11族の元素を中心金属とする金属錯体とを用いて、重合することにより得られる、(メタ)アクリル系重合体の末端ハロゲン基を、アルケニル基に変換することにより製造することができる。
ここで、末端にハロゲン基を有する(メタ)アクリル系重合体は、従来、連鎖移動剤として、四塩化炭素、四臭化炭素、塩化メチレン、臭化メチレン等のハロゲン化合物を用いて重合する方法により製造されてきた。
しかしながら、この方法では、重合体の両末端に確実にハロゲンを導入することが困難であった。
The (meth) acrylic polymer having an alkenyl group at the end includes, for example, an organic halogen compound or a sulfonyl halide compound as an initiator and a catalyst as the group 8, 9, 10, or 11 of the periodic table. It can be produced by converting a terminal halogen group of a (meth) acrylic polymer obtained by polymerization using a metal complex having a group element as a central metal to an alkenyl group.
Here, a (meth) acrylic polymer having a halogen group at a terminal is conventionally polymerized using a halogen compound such as carbon tetrachloride, carbon tetrabromide, methylene chloride, methylene bromide as a chain transfer agent. Has been manufactured by.
However, with this method, it has been difficult to reliably introduce halogen to both ends of the polymer.
これに対して、特開平1−247403号公報には、アルケニル基を有するジチオカーパメートまたはジアリルジスルフィドを連鎖移動剤として用いることにより、両末端にアルケニル基を有するアクリル系重合体の製造方法が記載されている。また、特開平6−211922号公報には、水酸基含有ポリスルフィドまたはアルコール系化合物を連鎖移動剤として、末端に水酸基を有するアクリル系重合体を製造し、更に、水酸基の反応を利用して末端にアルケニル基を有するアクリル系重合体を製造する方法が記載されている。
しかしながら、これらの方法では、通常、重合体末端に確実にアルケニル基を導入することは困難である。
In contrast, JP-A-1-247403 discloses a method for producing an acrylic polymer having an alkenyl group at both ends by using dithiocarbamate or diallyl disulfide having an alkenyl group as a chain transfer agent. Has been described. Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-221922 discloses that an acrylic polymer having a hydroxyl group at the terminal is produced using a hydroxyl group-containing polysulfide or an alcohol compound as a chain transfer agent, and alkenyl at the terminal using a hydroxyl group reaction. A method for producing an acrylic polymer having a group is described.
However, in these methods, it is usually difficult to reliably introduce an alkenyl group at the end of the polymer.
一方、アルケニル基を経ないで加水分解性ケイ素含有基を有する(メタ)アクリル系重合体を得る方法として、特公平3−14068号公報には、(メタ)アクリル系モノマーを加水分解性ケイ素含有基含有メルカプタン、加水分解性ケイ素含有基含有ジスルフィドおよび加水分解性ケイ素含有基を有するラジカル重合開始剤の存在下に重合させる方法が記載されている。また、特公平4−55444号公報には、アクリル系モノマーを加水分解性ケイ素含有基含有ヒドロシラン化合物またはテトラハロシラン化合物の存在下に重合させる方法が記載されている。更に、特開平5−97921号公報には、加水分解性ケイ素含有基を有する安定カルバニオンを開始剤としてアクリル系モノマーをアニオン重合させ、重合末端を2官能性の求電子化合物と反応させて、末端に加水分解性ケイ素含有基を有するアクリル系重合体を製造する方法が記載されている。
しかしながら、これらの方法では、側鎖に官能基が導入されるなどの問題があった。即ち、末端に確実に加水分解性ケイ素含有基を導入することは困難であった。また、これらのラジカル重合で得られる重合体は、分子量分布が広く、粘度が高いという問題もあった。
On the other hand, as a method for obtaining a (meth) acrylic polymer having a hydrolyzable silicon-containing group without passing through an alkenyl group, Japanese Patent Publication No. 3-14068 discloses a (meth) acrylic monomer containing hydrolyzable silicon. A method of polymerizing in the presence of a radical polymerization initiator having a group-containing mercaptan, a hydrolyzable silicon-containing group-containing disulfide and a hydrolyzable silicon-containing group is described. Japanese Patent Publication No. 4-55444 discloses a method of polymerizing an acrylic monomer in the presence of a hydrolyzable silicon-containing group-containing hydrosilane compound or a tetrahalosilane compound. Further, in JP-A-5-97921, an acrylic monomer is anionically polymerized using a stable carbanion having a hydrolyzable silicon-containing group as an initiator, and the terminal of the polymerization is reacted with a bifunctional electrophilic compound. Describes a method for producing an acrylic polymer having a hydrolyzable silicon-containing group.
However, these methods have problems such as introduction of a functional group into the side chain. That is, it was difficult to reliably introduce a hydrolyzable silicon-containing group at the terminal. In addition, the polymers obtained by these radical polymerizations have a problem that the molecular weight distribution is wide and the viscosity is high.
そこで、近年、アクリル系重合体の末端に官能基が確実に導入される方法として、リビングラジカル重合が注目されている。リビングラジカル重合は、特開平9−272714号公報等に記載されている。
特に、特開2000−154205号公報および特開2000−178456号公報には、リビングラジカル重合法の中でも、原子移動ラジカル重合法について詳しく記載されている。ここでは、開始剤として、特に反応性の高い炭素−ハロゲン結合を有する有機ハロゲン化物またはハロゲン化スルホニル化合物が用いられ、触媒として、周期表第8族、第9族、第10族または第11族の元素を中心金属とする金属錯体が用いられる。また、末端に官能基を有する(メタ)アクリル系重合体を得るために、開始点を2個以上有する有機ハロゲン化物またはハロゲン化スルホニル化合物が開始剤として用いられる。
Therefore, in recent years, living radical polymerization has attracted attention as a method for reliably introducing a functional group to the terminal of an acrylic polymer. Living radical polymerization is described in JP-A-9-272714.
In particular, JP 2000-154205 A and JP 2000-178456 A detail the atom transfer radical polymerization method among the living radical polymerization methods. Here, an organic halide or a sulfonyl halide compound having a particularly highly reactive carbon-halogen bond is used as the initiator, and a periodic table, group 8, group 9, group 10 or group 11 is used as the catalyst. A metal complex having the above metal as a central metal is used. Further, in order to obtain a (meth) acrylic polymer having a functional group at the terminal, an organic halide or sulfonyl halide compound having two or more starting points is used as an initiator.
また、特開2003−96106号公報には、(メタ)アクリル酸エステル単量体のラジカル重合を、開始剤として、2,2′−アゾビス(ジメチルバレロニトリル)を用い、連鎖移動剤として、n−ドデシルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタン等を用いて行うことが記載されている。ここでは、重合溶媒として2−プロパノール、イソブタノール等を用いられると、第三級炭素原子に結合した水素原子を有するため、連鎖移動剤としても作用し、連鎖移動剤の使用量を低減することができるなどの点で好ましいこと、および、芳香族溶剤を用いる場合よりも分子量分布を狭く制御することができることのため有用であると記載されている。 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-96106 discloses radical polymerization of (meth) acrylate monomers using 2,2′-azobis (dimethylvaleronitrile) as an initiator and n as a chain transfer agent. -Dodecyl mercaptan, t-dodecyl mercaptan and the like are described. Here, when 2-propanol, isobutanol or the like is used as a polymerization solvent, since it has a hydrogen atom bonded to a tertiary carbon atom, it also acts as a chain transfer agent and reduces the amount of chain transfer agent used. It is described that it is preferable in that it can be produced, and that the molecular weight distribution can be controlled more narrowly than in the case of using an aromatic solvent.
以上のような、いずれかの重合法により得られる(メタ)アクリル系重合体から製造される重合体は、分子量分布が、通常の重合により得られる(メタ)アクリル系重合体が通常2.0以上であるのに対し、1.5以下と極めて狭く制御することができるという特徴を有しうるため、低粘度であり、末端への官能基導入率も極めて高い。 As described above, the polymer produced from the (meth) acrylic polymer obtained by any of the polymerization methods has a molecular weight distribution of 2.0 (meth) acrylic polymer obtained by ordinary polymerization. On the other hand, since it can be controlled to be as narrow as 1.5 or less, the viscosity is low and the functional group introduction rate at the terminal is extremely high.
重合体の分子量は、特に限定されないが、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)におけるポリスチレン換算での数平均分子量が500〜100,000であるものが、重合時の難易度、相溶性、取扱い粘度の点で好ましい。中でも、数平均分子量1,000〜50,000のものが強度と粘度とのバランスの点で好ましく、2,000〜30,000のものが、作業性等取扱いの容易さ、接着性等の点で、より好ましい。 The molecular weight of the polymer is not particularly limited, but those having a number average molecular weight in terms of polystyrene of 500 to 100,000 in gel permeation chromatography (GPC) are difficult to polymerize, compatible, and handling viscosity. This is preferable. Among them, those having a number average molecular weight of 1,000 to 50,000 are preferable from the viewpoint of balance between strength and viscosity, and those having a number average molecular weight of 2,000 to 30,000 are points such as ease of handling such as workability and adhesiveness. And more preferable.
重合体は、単独でまたは2種以上を混合して用いられる。 A polymer is used individually or in mixture of 2 or more types.
重合体としては、公知のものを用いることができる。具体的には、例えば、鐘淵化学工業社製のSMAP(カネカテレケリックポリアクリレート) SA100S、SA110S、SA120S、SA200SX;鐘淵化学工業社製のカネカMSポリマー S943が挙げられる。 A well-known thing can be used as a polymer. Specific examples include SMAP (Kaneka Telechelic Polyacrylate) SA100S, SA110S, SA120S, SA200SX manufactured by Kaneka Chemical Industry Co., Ltd .; Kaneka MS Polymer S943 manufactured by Kaneka Chemical Industry Co., Ltd.
つぎに、ポリマー微粒子について説明する。
本発明に用いられるポリマー微粒子は、液状ゴムが3次元架橋してなるポリマー微粒子であり、上述した重合体中に分散している。
Next, polymer fine particles will be described.
The polymer fine particles used in the present invention are polymer fine particles obtained by three-dimensionally cross-linking liquid rubber, and are dispersed in the above-described polymer.
液状ゴムは、特に限定されず、例えば、ジエン系ゴムおよび非ジエン系ゴムが挙げられる。
ジエン系ゴムとしては、例えば、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、クロロプレンゴム(CR)、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)が挙げられる。
非ジエン系ゴムとしては、例えば、ブチルゴム(IIR)、ハロゲン化ブチルゴム、エチレン−プロピレンゴム(EPM)、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、塩素化ポリエチレン、ウレタンゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、ポリサルファイドが挙げられる。
中でも、ジエン系ゴムが好ましく、イソプレンゴム、ブタジエンゴムがより好ましい。
これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
The liquid rubber is not particularly limited, and examples thereof include diene rubber and non-diene rubber.
Examples of the diene rubber include natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), acrylonitrile butadiene rubber (NBR), styrene butadiene rubber (SBR), chloroprene rubber (CR), ethylene-propylene- Examples include diene rubber (EPDM).
Examples of the non-diene rubber include butyl rubber (IIR), halogenated butyl rubber, ethylene-propylene rubber (EPM), chlorosulfonated polyethylene rubber, chlorinated polyethylene, urethane rubber, acrylic rubber, silicone rubber, and polysulfide.
Of these, diene rubber is preferable, and isoprene rubber and butadiene rubber are more preferable.
These may be used alone or in combination of two or more.
液状ゴムは、酸無水物を有する官能基を分子内に有するのが好ましい。これにより、接着性がより優れたものとなる。
酸無水物を有する官能基は、特に限定されず、例えば、無水マレイン酸を有する官能基が挙げられる。
酸無水物を有する官能基を分子内に有する液状ゴムは、例えば、酸無水物を有する官能基を分子内に有しない液状ゴムの主鎖に、酸無水物を有する官能基を有する化合物を反応させる方法により得ることができる。また、ジエン系モノマーと酸無水物を有する官能基を有するビニル系モノマーとを共重合させる方法によっても得ることができる。
The liquid rubber preferably has a functional group having an acid anhydride in the molecule. Thereby, adhesiveness will become more excellent.
The functional group having an acid anhydride is not particularly limited, and examples thereof include a functional group having maleic anhydride.
A liquid rubber having a functional group having an acid anhydride in the molecule reacts, for example, a compound having a functional group having an acid anhydride with the main chain of the liquid rubber having no functional group having an acid anhydride in the molecule. It can obtain by the method of making it. It can also be obtained by a method of copolymerizing a diene monomer and a vinyl monomer having a functional group having an acid anhydride.
液状ゴムの分子量は、特に限定されない。 The molecular weight of the liquid rubber is not particularly limited.
ポリマー微粒子は、上述した液状ゴムが3次元架橋してなる。3次元架橋の態様は、特に限定されない。
例えば、一つの態様として、液状ゴムが3次元架橋可能な官能基を有している場合に、この官能基の反応により3次元架橋している態様が挙げられる。具体的には、ジエン系ゴムの二重結合部分に、無水マレイン酸等の酸無水物を有する官能基が導入されている場合、この酸無水物の反応により、3次元架橋することができる。
この際、官能基の硬化剤、触媒等を用いてもよい。硬化剤および触媒としては、従来公知のものを用いることができる。例えば、無水マレイン酸を有する官能基の場合、硬化剤として、オキサゾリジン化合物およびそれを加水分解するための水を用いることができる。この例では、水がオキサゾリジン化合物を加水分解させて、第二級アミンが生成し、この第二級アミンが無水マレイン酸を開環させて、三次元架橋が行われる。なお、水は、後述する炭酸カルシウム等の充填剤を未乾燥の状態で加えて供給することもできる。
The polymer fine particles are formed by three-dimensionally cross-linking the liquid rubber described above. The mode of three-dimensional crosslinking is not particularly limited.
For example, as one aspect, when the liquid rubber has a functional group capable of three-dimensional crosslinking, an aspect in which the liquid rubber is three-dimensionally cross-linked by the reaction of the functional group. Specifically, when a functional group having an acid anhydride such as maleic anhydride is introduced into the double bond portion of the diene rubber, three-dimensional crosslinking can be performed by the reaction of the acid anhydride.
At this time, a functional group curing agent, a catalyst, or the like may be used. A conventionally well-known thing can be used as a hardening | curing agent and a catalyst. For example, in the case of a functional group having maleic anhydride, an oxazolidine compound and water for hydrolyzing it can be used as a curing agent. In this example, water hydrolyzes the oxazolidine compound to form a secondary amine, which opens the maleic anhydride and performs three-dimensional crosslinking. In addition, water can also be supplied by adding a filler such as calcium carbonate described later in an undried state.
また、別の態様として、液状ゴムが架橋剤および/または硬化剤により3次元架橋している態様が挙げられる。架橋剤としては、従来公知のものを用いることができる。例えば、有機過酸化物、硫黄系化合物が挙げられる。 Another embodiment includes an embodiment in which the liquid rubber is three-dimensionally crosslinked with a crosslinking agent and / or a curing agent. A conventionally well-known thing can be used as a crosslinking agent. For example, an organic peroxide and a sulfur type compound are mentioned.
ポリマー微粒子は、上述した重合体中に分散している。分散させる方法は、特に限定されないが、重合体中に、この重合体と相溶性の低い液状ゴムを添加しかくはんして、相分離により分散させて、その後、液状ゴムを、3次元架橋可能な官能基の反応または架橋剤等により、3次元架橋させる方法が好ましい。
また、液状ゴムと重合体との相溶性が低くない場合には、高速でかくはんすることにより分散させて、その後、上記と同様に、3次元架橋させる方法も好ましい。高速でかくはんするためには、例えば、バイブロミキサー、ジャイロミキサー、高速ディスパー等を有するかくはん機を用いることができる。
The polymer fine particles are dispersed in the polymer described above. The dispersion method is not particularly limited, but a liquid rubber having low compatibility with the polymer is added to the polymer, stirred, dispersed by phase separation, and then the liquid rubber can be cross-linked three-dimensionally. A method of three-dimensional crosslinking by a functional group reaction or a crosslinking agent is preferred.
Further, when the compatibility between the liquid rubber and the polymer is not low, it is also preferable to disperse the mixture by stirring at a high speed and then perform three-dimensional crosslinking in the same manner as described above. In order to stir at high speed, for example, a stirrer having a vibro mixer, a gyro mixer, a high speed disper, etc. can be used.
これらの方法では、重合体が硬化しない条件下、即ち、湿気しゃ断条件下、または、触媒、硬化剤等の未添加の条件下で、重合体中に液状ゴムを分散させて、かくはん中に重合体を硬化させずに、液状ゴムの架橋反応により、3次元架橋を行わせる。架橋反応の進行に従って、かくはんによりポリマー微粒子が重合体中で均一に分散した状態となる。この際、重合体は、反応に関与しない。 In these methods, the liquid rubber is dispersed in the polymer under conditions where the polymer is not cured, that is, under moisture-blocking conditions, or without addition of a catalyst, a curing agent, etc. Three-dimensional crosslinking is performed by a crosslinking reaction of liquid rubber without curing the coalescence. As the cross-linking reaction proceeds, the fine polymer particles are uniformly dispersed in the polymer by stirring. At this time, the polymer does not participate in the reaction.
本発明においては、液状ゴムの架橋反応速度、かくはん時のかくはん速度および温度、重合体と液状ゴムとの相分離エネルギー等を考慮すると、ポリマー微粒子の大きさを調整することができ、ポリマー微粒子を重合体中に均一に分散させることができる。
これらの物性(パラメータ)の好ましい範囲は、用いる重合体、液状ゴム等によって異なり、一概には決定しえないが、例えば、かくはん速度(回転速度)は50〜20,000rpmであるのが、ポリマー微粒子を均一に分散させられる点で好ましい。
In the present invention, in consideration of the crosslinking reaction speed of liquid rubber, the stirring speed and temperature at the time of stirring, the phase separation energy between the polymer and the liquid rubber, etc., the size of the polymer fine particles can be adjusted. It can be uniformly dispersed in the polymer.
The preferred range of these physical properties (parameters) varies depending on the polymer used, liquid rubber, etc. and cannot be determined unconditionally. For example, the stirring speed (rotational speed) is 50 to 20,000 rpm. This is preferable in that the fine particles can be uniformly dispersed.
なお、重合体中に液状ゴムを分散させて、3次元架橋させる際に、後述する各種の添加剤、例えば、炭酸カルシウム等の充填剤、プロセスオイル等を添加することができる。プロセスオイルは、重合体との相溶性が低く、かつ、液状ゴムとの相溶性が高いため、液状ゴムの3次元架橋を安定的に行わせつつ、ポリマー微粒子の中に取り込まれる。 When the liquid rubber is dispersed in the polymer and three-dimensionally crosslinked, various additives described later, for example, fillers such as calcium carbonate, process oil, and the like can be added. Since the process oil has low compatibility with the polymer and high compatibility with the liquid rubber, the process oil is taken into the polymer fine particles while stably performing the three-dimensional crosslinking of the liquid rubber.
本発明においては、ポリマー微粒子が、加水分解性ケイ素含有基を有する。ポリマー微粒子が加水分解性ケイ素含有基を有することにより、重合体の加水分解性ケイ素含有基が加水分解して硬化する際に、ポリマー微粒子の加水分解性ケイ素含有基も同時に加水分解して反応するため、重合体とポリマー微粒子との間の結合が形成され、接着性が極めて優れたものになる。
ポリマー微粒子が加水分解性ケイ素含有基を有するようにする方法は、特に限定されないが、その全部または一部が、シランカップリング剤との反応により導入されるのが好ましい。例えば、液状ゴムが官能基を有する場合には、この官能基と反応しうる官能基と加水分解性ケイ素含有基とを有するシランカップリング剤を直接に反応させる方法が挙げられる。また、これらのシランカップリング剤を、エポキシ樹脂、ポリイソシアネート等を介して間接的に液状ゴムに導入する方法も挙げられる。
In the present invention, the polymer fine particles have hydrolyzable silicon-containing groups. Since the polymer fine particles have hydrolyzable silicon-containing groups, when the hydrolyzable silicon-containing groups of the polymer are hydrolyzed and cured, the hydrolyzable silicon-containing groups of the polymer fine particles are simultaneously hydrolyzed and reacted. Therefore, a bond between the polymer and the polymer fine particles is formed, and the adhesiveness is extremely excellent.
The method for causing the polymer fine particles to have a hydrolyzable silicon-containing group is not particularly limited, but it is preferable that all or part of the polymer fine particles be introduced by reaction with a silane coupling agent. For example, when the liquid rubber has a functional group, a method of directly reacting a silane coupling agent having a functional group capable of reacting with the functional group and a hydrolyzable silicon-containing group can be mentioned. Moreover, the method of introduce | transducing these silane coupling agents into liquid rubber indirectly through an epoxy resin, polyisocyanate, etc. is also mentioned.
シランカップリング剤は、特に限定されないが、アミノシラン、ビニルシラン、エポキシシラン、(メタ)アクリルシラン、イソシアネートシラン、ケチミンシランもしくはこれらの混合物もしくは反応物、または、これらとエポキシ樹脂またはポリイソシアネートとの反応により得られる化合物であるのが好ましい。 The silane coupling agent is not particularly limited, but can be obtained by reacting aminosilane, vinyl silane, epoxy silane, (meth) acryl silane, isocyanate silane, ketimine silane, or a mixture or reaction thereof, or an epoxy resin or polyisocyanate. It is preferable that it is a compound obtained.
アミノシランとしては、例えば、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルエチルジエトキシシラン、ビストリメトキシシリルプロピルアミン、ビストリエトキシシリルプロピルアミン、ビスメトキシジメトキシシリルプロピルアミン、ビスエトキシジエトキシシリルプロピルアミン、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−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、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−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルエチルジエトキシシランが挙げられる。
ビニルシランとしては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、トリス−(2−メトキシエトキシ)ビニルシランが挙げられる。
エポキシシランとしては、例えば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルジメチルエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランが挙げられる。
メタクリルシランとしては、例えば、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシランが挙げられる。
イソシアネートシランとしては、例えば、イソシアネートプロピルトリエトキシシランが挙げられる。
ケチミンシランとしては、例えば、ケチミン化プロピルトリメトキシシランが挙げられる。
これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Examples of aminosilane include 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropylethyldiethoxysilane, bistrimethoxysilylpropylamine, and bistriethoxysilylpropylamine. Bismethoxydimethoxysilylpropylamine, bisethoxydiethoxysilylpropylamine, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, Examples thereof include N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane and N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylethyldiethoxysilane.
Examples of the vinyl silane include vinyl trimethoxy silane, vinyl triethoxy silane, and tris- (2-methoxy ethoxy) vinyl silane.
Examples of the epoxy silane include γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyldimethylethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, and β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethylmethyl. Examples include dimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, and β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane.
Examples of methacrylic silane include 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, and 3-methacryloxypropyltriethoxysilane.
Examples of the isocyanate silane include isocyanate propyl triethoxysilane.
Examples of the ketimine silane include ketiminated propyltrimethoxysilane.
These may be used alone or in combination of two or more.
シランカップリング剤の量は、前記重合体100質量部に対し、0.1〜10質量部であるのが好ましい。 It is preferable that the quantity of a silane coupling agent is 0.1-10 mass parts with respect to 100 mass parts of said polymers.
これらの方法においては、ポリマー微粒子の生成後(即ち、液状ゴムの3次元架橋後)にシランカップリング剤と反応させることもでき、ポリマー微粒子の生成中(即ち、液状ゴムの3次元架橋の反応進行中)にシランカップリング剤と反応させることもできる。 In these methods, it is possible to react with a silane coupling agent after the production of polymer fine particles (that is, after the three-dimensional crosslinking of the liquid rubber), and during the production of polymer fine particles (that is, the reaction of the three-dimensional crosslinking of the liquid rubber) It can also be reacted with a silane coupling agent during the process.
ポリマー微粒子は、重合体中に均一に分散する点、接着性が優れたものになる点等から、平均粒子径が0.01〜100μmであるのが好ましく、0.1〜50μmであるのがより好ましい。 The polymer fine particles preferably have an average particle diameter of 0.01 to 100 μm, and preferably 0.1 to 50 μm, from the viewpoint of being uniformly dispersed in the polymer and having excellent adhesion. More preferred.
本発明の硬化性組成物におけるポリマー微粒子の含有量は、上述した重合体100質量部に対し、1〜100質量部、好ましくは5〜70質量部、より好ましくは10〜40質量部である。上記範囲であると、従来の硬化性組成物と同等以上の作業性(例えば、粘度、揺変性等の物性)、外観特性(例えば、色調、光沢等)等を有する硬化性組成物となる。 Content of the polymer fine particle in the curable composition of this invention is 1-100 mass parts with respect to 100 mass parts of polymers mentioned above, Preferably it is 5-70 mass parts, More preferably, it is 10-40 mass parts. Within the above range, a curable composition having workability (for example, physical properties such as viscosity and thixotropic properties) and appearance characteristics (for example, color tone, gloss, etc.) equivalent to or higher than those of conventional curable compositions is obtained.
本発明の硬化性組成物は、相溶化剤を含有するのが好ましい態様の一つである。相溶化剤は、種々の目的で含有される。目的としては、例えば、ポリマー微粒子の生成、ポリマー微粒子の分散、硬化後の物性の調整が挙げられる。
相溶化剤は、一般的には、例えば、ポリマーAとポリマーBとが非相溶な混合系となる場合に、ポリマーAのモノマーとポリマーBのモノマーとの共重合体が、界面活性剤のような役割を果たし、ポリマーAとポリマーBとの界面において、界面張力を低下させたり、界面層の制御や分散層の反発作用等の機能を発揮する。即ち、相溶化剤は、微細分散化、界面での両者の接着性向上等の重要な機能を担う。
In one preferred embodiment, the curable composition of the present invention contains a compatibilizing agent. The compatibilizing agent is contained for various purposes. Examples of the purpose include generation of polymer fine particles, dispersion of polymer fine particles, and adjustment of physical properties after curing.
In general, for example, when the polymer A and the polymer B are in an incompatible mixed system, the copolymer of the polymer A monomer and the polymer B monomer is a surfactant. It plays such a role, and at the interface between the polymer A and the polymer B, functions such as lowering the interfacial tension, controlling the interface layer, and repelling action of the dispersion layer are exhibited. That is, the compatibilizing agent bears important functions such as fine dispersion and improved adhesion between the two at the interface.
相溶化剤としては、例えば、ブレンド成分と同じもの;ブレンド成分と相溶性のある他成分が一部同じもの;ポリマーAおよびポリマーBとは別のモノマーを含む共重合体であって、それぞれの溶解性パラメータの値が同じか、または近いかであるもの;ポリマーAまたはポリマーBと反応して、他のポリマーと相溶性を示す別のモノマーの共重合体;ポリマーAとポリマーBとのブレンド過程で反応により、グラフトおよび/またはブロック共重合体が一部形成されて相溶化剤として作用するものが挙げられる。 Examples of the compatibilizer include, for example, the same as the blend component; some of the other components compatible with the blend component are the same; a copolymer containing a monomer different from the polymer A and the polymer B, The solubility parameter value is the same or close; copolymer of another monomer that reacts with polymer A or polymer B and is compatible with other polymers; blend of polymer A and polymer B In the process, a part of the graft and / or block copolymer is formed by the reaction and acts as a compatibilizing agent.
本発明における相溶化剤は、異なる化学的特性の二つ以上の物質を、同一の分子中に有するものであり、その機能により、界面活性剤、混和剤、乳化剤、可溶化剤、分散剤等と呼ばれる。
本発明に用いられる相溶化剤としては、例えば、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル等の非イオン性界面活性剤が好適に挙げられる。
相溶化剤は、ポリマー微粒子の生成後(即ち、液状ゴムの3次元架橋後)に添加してもよく、ポリマー微粒子の生成中(即ち、液状ゴムの3次元架橋の反応進行中)に添加してもよく、ポリマー微粒子の生成前に添加してもよく、種々の条件に応じて、適宜方法を選択するのが好ましい。
The compatibilizing agent in the present invention has two or more substances having different chemical characteristics in the same molecule, and depending on its function, a surfactant, an admixture, an emulsifier, a solubilizer, a dispersant, etc. Called.
Suitable examples of the compatibilizer used in the present invention include nonionic surfactants such as polyoxyethylene hydrogenated castor oil, polyoxyethylene sorbitol fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, and the like.
The compatibilizing agent may be added after the production of the polymer fine particles (that is, after the three-dimensional crosslinking of the liquid rubber) or during the formation of the polymer fine particles (that is, during the progress of the three-dimensional crosslinking of the liquid rubber). It may be added before the production of polymer fine particles, and it is preferable to select a method as appropriate according to various conditions.
相溶化剤は、1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。2種以上を併用する場合の割合は、本発明の硬化性組成物が用いられる用途、本発明の硬化性組成物に要求される物性等に応じて、適宜決定することができる。 Compatibilizers can be used alone or in combination of two or more. The ratio in the case of using 2 or more types in combination can be appropriately determined according to the use in which the curable composition of the present invention is used, the physical properties required for the curable composition of the present invention, and the like.
相溶化剤の含有量は、上述した重合体100質量部に対し、0.1〜10質量部、好ましくは0.2〜5質量部である。 The content of the compatibilizing agent is 0.1 to 10 parts by mass, preferably 0.2 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer described above.
本発明の硬化性組成物は、炭酸カルシウムを含有するのが好ましい態様の一つである。
本発明に用いられる炭酸カルシウムは、特に限定されず、例えば、重質炭酸カルシウム、沈降性炭酸カルシウム(軽質炭酸カルシウム)、コロイダル炭酸カルシウムが挙げられる。
また、脂肪酸、樹脂酸、脂肪酸エステル、高級アルコール付加イソシアネート化合物等により表面処理された表面処理炭酸カルシウムも用いることができる。具体的には、脂肪酸で表面処理された炭酸カルシウムとして、カルファイン200(丸尾カルシウム社製)、ホワイトン305(重質炭酸カルシウム、白石カルシウム社製)、白艶華CCR(白石工業社製)、変性脂肪酸で表面処理された炭酸カルシウムとして、ライトンA−4(重質炭酸カルシウム、備北粉化工業社製)、脂肪酸エステルで表面処理された炭酸カルシウムとして、シーレッツ200(丸尾カルシウム社製)、スノーライトSS(重質炭酸カルシウム、丸尾カルシウム社製)等が好適に用いられる。中でも、脂肪酸、変性脂肪酸、脂肪酸エステル、高級アルコール付加イソシアネート化合物等で表面処理されたものが、特に好ましい。表面処理炭酸カルシウムは、粘度を高くするため形状保持性および作業性に寄与し、また、表面が疎水性であるため貯蔵安定性に寄与する。
これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
In one preferred embodiment, the curable composition of the present invention contains calcium carbonate.
The calcium carbonate used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include heavy calcium carbonate, precipitated calcium carbonate (light calcium carbonate), and colloidal calcium carbonate.
Moreover, the surface treatment calcium carbonate surface-treated with a fatty acid, a resin acid, a fatty acid ester, a higher alcohol addition isocyanate compound, etc. can also be used. Specifically, as calcium carbonate surface-treated with a fatty acid, Calfine 200 (manufactured by Maruo Calcium Co., Ltd.), Whiteon 305 (heavy calcium carbonate, manufactured by Shiraishi Calcium Co., Ltd.), Hakusyo Hana CCR (manufactured by Shiroishi Kogyo Co., Ltd.), modified As calcium carbonate surface-treated with fatty acid, Ryton A-4 (heavy calcium carbonate, manufactured by Bihoku Flour Industries Co., Ltd.), as calcium carbonate surface-treated with fatty acid ester, Sealets 200 (manufactured by Maruo Calcium Co., Ltd.), Snowlight SS (heavy calcium carbonate, manufactured by Maruo Calcium Co., Ltd.) or the like is preferably used. Of these, those that have been surface-treated with fatty acids, modified fatty acids, fatty acid esters, higher alcohol-added isocyanate compounds, and the like are particularly preferred. The surface-treated calcium carbonate contributes to shape retention and workability because the viscosity is increased, and contributes to storage stability because the surface is hydrophobic.
These may be used alone or in combination of two or more.
炭酸カルシウムの含有量は、前記重合体100質量部に対し、50〜400質量部であるのが好ましい。 The content of calcium carbonate is preferably 50 to 400 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer.
本発明の硬化性組成物は、分子量1000以下の加水分解性化合物を含有するのが好ましい態様の一つである。加水分解性化合物は、重合体、炭酸カルシウム等が持つ水分を吸収し、貯蔵安定性を向上させるために効果的に用いられる。
このような加水分解性化合物としては、例えば、ビニルシラン、オキシムシラン、アミノシラン、エポキシシラン、メルカプトシラン等の比較的低分子量のシランカップリング剤;オルトギ酸メチル、オルトギ酸エチル、2−フェニル−3−オキサゾリジンエタノール、ポリオキシアルキレン−メチルステアロキシポリシロキサンコポリマー等の加水分解性化合物が挙げられる。
これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
In one preferred embodiment, the curable composition of the present invention contains a hydrolyzable compound having a molecular weight of 1000 or less. The hydrolyzable compound is effectively used to absorb moisture contained in the polymer, calcium carbonate, etc. and improve storage stability.
Examples of such hydrolyzable compounds include relatively low molecular weight silane coupling agents such as vinyl silane, oxime silane, amino silane, epoxy silane, and mercapto silane; methyl orthoformate, ethyl orthoformate, 2-phenyl-3- Examples include hydrolyzable compounds such as oxazolidineethanol and polyoxyalkylene-methylstearoxypolysiloxane copolymers.
These may be used alone or in combination of two or more.
分子量1000以下の加水分解性化合物の含有量は、前記重合体100質量部に対し、0.1〜10質量部であるのが好ましい。 The content of the hydrolyzable compound having a molecular weight of 1000 or less is preferably 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer.
本発明の硬化性組成物は、ポリマー微粒子に加水分解性ケイ素含有基を導入させるためのものとは別に、上述したシランカップリング剤を含有することができる。
シランカップリング剤の含有量は、ポリマー微粒子に加水分解性ケイ素含有基を導入させるためのものと別に含有させるものとの合計で、上記範囲とするのが好ましい。
The curable composition of the present invention can contain the above-mentioned silane coupling agent separately from the one for introducing a hydrolyzable silicon-containing group into polymer fine particles.
The content of the silane coupling agent is preferably the above-mentioned range, which is the sum of the amount of the silane coupling agent and the amount of the silane coupling agent to be incorporated separately from that for introducing the hydrolyzable silicon-containing group.
本発明の硬化性組成物は、スズ触媒および/またはチタン触媒を含有するのが好ましい。
スズ触媒および/またはチタン触媒は、従来公知のものを用いることができる。
スズ触媒としては、例えば、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズマレエート、ジブチルスズジアセテート、オクチル酸スズ、ナフテン酸スズ等のスズカルボン酸塩類;ジブチルスズオキサイドとフタル酸エステルとの反応物;ジブチルスズジアセチルアセトナートが挙げられる。
チタン触媒としては、例えば、テトラブチルチタネート、テトラプロピルチタネート等のチタン酸エステル類が挙げられる。
これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
The curable composition of the present invention preferably contains a tin catalyst and / or a titanium catalyst.
A conventionally well-known thing can be used for a tin catalyst and / or a titanium catalyst.
Examples of the tin catalyst include tin carboxylates such as dibutyltin dilaurate, dibutyltin maleate, dibutyltin diacetate, tin octylate and tin naphthenate; reaction products of dibutyltin oxide and phthalate; dibutyltin diacetylacetonate.
Examples of the titanium catalyst include titanic acid esters such as tetrabutyl titanate and tetrapropyl titanate.
These may be used alone or in combination of two or more.
スズ触媒および/またはチタン触媒の含有量は、前記重合体100質量部に対し、0.01〜5.0質量部であるのが好ましい。 The content of the tin catalyst and / or titanium catalyst is preferably 0.01 to 5.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer.
本発明の硬化性組成物は、本発明の目的を損なわない範囲で、その他の硬化剤を含有することができる。
例えば、アミン系硬化剤、酸または酸無水物系硬化剤、塩基性活性水素化合物、イミダゾール類、ポリメルカプタン系硬化剤、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、イソシアネート系硬化剤、潜在性硬化剤、紫外線硬化剤が挙げられる。
The curable composition of this invention can contain another hardening | curing agent in the range which does not impair the objective of this invention.
For example, amine curing agents, acid or acid anhydride curing agents, basic active hydrogen compounds, imidazoles, polymercaptan curing agents, phenol resins, urea resins, melamine resins, isocyanate curing agents, latent curing agents, An ultraviolet curing agent is mentioned.
本発明の硬化性組成物は、本発明の目的を損なわない範囲で、上記各種成分以外に、必要に応じて、各種の添加剤を含有することができる。添加剤としては、例えば、炭酸カルシウム以外の充填剤、可塑剤、軟化剤、チクソトロピー性付与剤、顔料、染料、老化防止剤、酸化防止剤、帯電防止剤、難燃剤、接着性付与剤、分散剤、溶剤が挙げられる。 The curable composition of the present invention can contain various additives as necessary in addition to the above-mentioned various components within a range not impairing the object of the present invention. Examples of additives include fillers other than calcium carbonate, plasticizers, softeners, thixotropy imparting agents, pigments, dyes, anti-aging agents, antioxidants, antistatic agents, flame retardants, adhesion imparting agents, and dispersions. Agents and solvents.
炭酸カルシウム以外の充填剤としては、各種形状のものを使用することができる。例えば、ヒュームドシリカ、焼成シリカ、沈降シリカ、粉砕シリカ、溶融シリカ;けいそう土;酸化鉄、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化バリウム、酸化マグネシウム;炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛;ろう石クレー、カオリンクレー、焼成クレー;カーボンブラック等の有機または無機充填剤;これらの脂肪酸、樹脂酸、脂肪酸エステル処理物、脂肪酸エステルウレタン化合物処理物が挙げられる。 As fillers other than calcium carbonate, those having various shapes can be used. For example, fumed silica, calcined silica, precipitated silica, ground silica, fused silica; diatomaceous earth; iron oxide, zinc oxide, titanium oxide, barium oxide, magnesium oxide; magnesium carbonate, zinc carbonate; Fired clays; organic or inorganic fillers such as carbon black; these fatty acids, resin acids, fatty acid ester treated products, and fatty acid ester urethane compound treated products.
可塑剤または軟化剤としては、例えば、フタル酸ジイソノニル(DINP)、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジブチル;アジピン酸ジオクチル、コハク酸イソデシル;ジエチレングリコールジペンゾエート、ペンタエリスリトールエステル;オレイン酸ブチル、アセチルリシノール酸メチル;リン酸トリクレジル、リン酸トリオクチル;アジピン酸プロピレングリコールポリエステル、アジピン酸ブチレングリコールポリエステル;パラフィン系オイル、ナフテン系オイル、アロマ系オイル等の石油系軟化剤が挙げられる。 Examples of the plasticizer or softener include diisononyl phthalate (DINP), dioctyl phthalate, dibutyl phthalate; dioctyl adipate, isodecyl succinate; diethylene glycol dipenzoate, pentaerythritol ester; butyl oleate, acetylricinoleic acid Examples include methyl; tricresyl phosphate, trioctyl phosphate; propylene glycol adipate polyester, butylene glycol polyester adipate; petroleum softeners such as paraffinic oil, naphthenic oil, and aroma oil.
チクソトロピー性付与剤としては、例えば、乾式シリカ、ホワイトカーボン、水素添加ひまし油、炭酸カルシウム、テフロン(登録商標)が挙げられる。
顔料としては、例えば、二酸化チタン、酸化亜鉛、群青、ベンガラ、リトポン、鉛、カドミウム、鉄、コバルト、アルミニウム、塩酸塩、硫酸塩等の無機顔料;アゾ顔料、銅フタロシアニン顔料等の有機顔料が挙げられる。
Examples of the thixotropic property-imparting agent include dry silica, white carbon, hydrogenated castor oil, calcium carbonate, and Teflon (registered trademark).
Examples of the pigment include inorganic pigments such as titanium dioxide, zinc oxide, ultramarine, bengara, lithopone, lead, cadmium, iron, cobalt, aluminum, hydrochloride and sulfate; organic pigments such as azo pigments and copper phthalocyanine pigments. It is done.
老化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール系化合物、ヒンダードアミン系化合物が挙げられる。
酸化防止剤としては、例えば、ブチルヒドロキシトルエン(BHT)、ブチルヒドロキシアニソール(BHA)が挙げられる。
帯電防止剤としては、例えば、第四級アンモニウム塩;ポリグリコール、エチレンオキサイド誘導体等の親水性化合物が挙げられる。
Examples of the antiaging agent include hindered phenol compounds and hindered amine compounds.
Examples of the antioxidant include butylhydroxytoluene (BHT) and butylhydroxyanisole (BHA).
Examples of the antistatic agent include quaternary ammonium salts; hydrophilic compounds such as polyglycols and ethylene oxide derivatives.
難燃剤としては、例えば、クロロアルキルホスフェート、ジメチル・メチルホスホネート、臭素・リン化合物、アンモニウムポリホスフェート、ネオペンチルブロマイド−ポリエーテル、臭素化ポリエーテルが挙げられる。
接着性付与剤としては、例えば、テルペン樹脂、フェノール樹脂、テルペン−フェノール樹脂、ロジン樹脂、キシレン樹脂、エポキシ樹脂が挙げられる。
上記の各添加剤は適宜、組み合わせて用いることができる。
Examples of the flame retardant include chloroalkyl phosphate, dimethyl / methylphosphonate, bromine / phosphorus compound, ammonium polyphosphate, neopentyl bromide-polyether, and brominated polyether.
Examples of the adhesion imparting agent include terpene resins, phenol resins, terpene-phenol resins, rosin resins, xylene resins, and epoxy resins.
The above additives can be used in combination as appropriate.
上記のような各成分から本発明の硬化性組成物を製造する方法は、特に限定されないが、上述したように、重合体中でポリマー微粒子を形成させた後、その他の成分を、減圧下または窒素等の不活性ガス雰囲気下で、混合ミキサー等のかくはん装置を用いて十分に混練し、均一に分散させる方法が挙げられる。 The method for producing the curable composition of the present invention from each component as described above is not particularly limited. As described above, after forming polymer fine particles in the polymer, other components are reduced under reduced pressure or Examples thereof include a method in which the mixture is sufficiently kneaded and uniformly dispersed using a stirring apparatus such as a mixing mixer in an inert gas atmosphere such as nitrogen.
本発明の硬化性組成物は、一成分形としてもよく、二成分形としてもよい。二成分形の場合、硬化剤以外を主剤とし、使用前に、主剤と硬化剤とを常法に従って混合して用いる。
本発明の硬化性組成物は、湿気にさらすと、加水分解性ケイ素含有基の加水分解により、硬化反応が進行する。また、適宜水分を供給して、硬化反応を進行させることもできる。
The curable composition of the present invention may be a one-component form or a two-component form. In the case of the two-component form, the main agent is other than the curing agent, and the main agent and the curing agent are mixed and used according to a conventional method before use.
When the curable composition of the present invention is exposed to moisture, the curing reaction proceeds by hydrolysis of the hydrolyzable silicon-containing group. In addition, the curing reaction can be advanced by appropriately supplying water.
本発明の硬化性組成物をシーリング材等として用いる場合、被着体にプライマーを塗布してから用いてもよい。プライマーとしては、従来公知のものを用いることができる。 When using the curable composition of this invention as a sealing material etc., you may use it, after apply | coating a primer to a to-be-adhered body. A conventionally well-known thing can be used as a primer.
本発明の硬化性組成物は、土木建築用、コンクリート用、木材用、金属用、ガラス用、プラスチック用等のシーリング材、シール剤、ポッティング剤、弾性接着剤、コーティング材、ライニング材、接着剤等の用途に好適に用いられる。 The curable composition of the present invention is a sealing material, a sealing agent, a potting agent, an elastic adhesive, a coating material, a lining material, and an adhesive for civil engineering, concrete, wood, metal, glass, and plastic. It is suitably used for such applications.
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。ただし、本発明は、これらに限定されない。
(実施例1)
アクリル系重合体(SMAP SA100S、鐘淵化学工業社製)80質量部に、無水マレイン酸変性液状ポリイソプレンゴム(LIR403、クラレ社製、数平均分子量30,000)20質量部および後述する方法で得られたオキサゾリジン化合物(PHO−XDI)1質量部を添加し、10分間かくはんして均一に混合させた。
ついで、未乾燥の炭酸カルシウム1(変性脂肪酸表面処理重質炭酸カルシウム、ライトンA−4、備北粉化工業社製)60質量部を添加し、20分間かくはんして液状ポリイソプレンゴムを3次元架橋させてポリマー微粒子を形成させ、アクリル系重合体中に、ポリマー微粒子と炭酸カルシウム1とが分散した分散混合物を得た。
Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples. However, the present invention is not limited to these.
(Example 1)
In 80 parts by mass of an acrylic polymer (SMAP SA100S, Kaneka Chemical Industry Co., Ltd.), 20 parts by mass of maleic anhydride-modified liquid polyisoprene rubber (LIR403, Kuraray Co., Ltd., number average molecular weight 30,000) and a method described later. 1 part by mass of the obtained oxazolidine compound (PHO-XDI) was added and stirred for 10 minutes to mix uniformly.
Next, 60 parts by mass of undried calcium carbonate 1 (modified fatty acid surface-treated heavy calcium carbonate, Ryton A-4, manufactured by Bihoku Powder Chemical Co., Ltd.) was added and stirred for 20 minutes to three-dimensionally crosslink the liquid polyisoprene rubber. Polymer fine particles were formed to obtain a dispersion mixture in which the polymer fine particles and calcium carbonate 1 were dispersed in an acrylic polymer.
更に、得られた分散混合物に、シランカップリング剤(アミノシラン化合物、KBM602、信越化学工業社製)0.5質量部および相溶化剤(脂肪酸エステル、レオドールTW−O320W、花王社製)0.5質量部を添加し、10分間かくはんして、加水分解性ケイ素含有基を有するポリマー微粒子を形成させた。
その後、炭酸カルシウム2(表面処理炭酸カルシウム、カルファイン200、丸尾カルシウム社製)、フタル酸ジイソノニル(DINP、ジェイ・プラス社製)、エポキシ樹脂(ビスフェノールA型エポキシ樹脂、YD−128、東都化成社製)、紫外線吸収剤(チヌビン327、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)、アミン化合物(ラウリルアミン、花王社製)およびスズ触媒(2価のスズ化合物、ニッカオクチック錫、日本化学産業社製)を、第1表に示す量比(質量部)で添加してかくはんして混合させ、硬化性組成物を得た。
Furthermore, 0.5 parts by mass of a silane coupling agent (aminosilane compound, KBM602, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and a compatibilizer (fatty acid ester, Rheodor TW-O320W, manufactured by Kao Corporation) 0.5 were added to the obtained dispersion mixture. Part by mass was added and stirred for 10 minutes to form polymer fine particles having hydrolyzable silicon-containing groups.
Thereafter, calcium carbonate 2 (surface-treated calcium carbonate, Calfine 200, manufactured by Maruo Calcium Co., Ltd.), diisononyl phthalate (DINP, manufactured by J Plus), epoxy resin (bisphenol A type epoxy resin, YD-128, Toto Kasei Co., Ltd.) ), UV absorber (Tinuvin 327, manufactured by Ciba Specialty Chemicals), amine compound (laurylamine, manufactured by Kao) and tin catalyst (divalent tin compound, Nikka Octin, manufactured by Nippon Kagaku Sangyo Co., Ltd.) Were added at a quantitative ratio (parts by mass) shown in Table 1 and mixed by stirring to obtain a curable composition.
<オキサゾリジン化合物(PHO−XDI)の合成>
オキサゾリジン化合物は、一般に、例えば、アルカノールアミンとケトンまたはアルデヒドとを脱水縮合させて得ることができる。本実施例においては、以下のようにしてオキサゾリジン化合物(PHO−XDI)の合成を行った。
ジエタノールアミン30.0gとベンズアルデヒド31.8gとトルエン33.0gとを1L容のフラスコに入れ、110℃で6時間、脱水反応させた。その後、90℃で、減圧することにより、トルエンと未反応物とを除去して、ヒドロキシアルキルオキサゾリジンである、2−フェニル−3−(2−ヒドロキシエチル)オキサゾリジン54.0gを得た。得られた2−フェニル−3−(2−ヒドロキシエチル)オキサゾリジン31.8gと、キシリレンジイソシアネート15.6gとを混合し、60℃で3時間反応させ、オキサゾリジン化合物(PHO−XDI)を得た。
<Synthesis of Oxazolidine Compound (PHO-XDI)>
The oxazolidine compound can be generally obtained by, for example, dehydrating condensation of an alkanolamine and a ketone or aldehyde. In this example, an oxazolidine compound (PHO-XDI) was synthesized as follows.
30.0 g of diethanolamine, 31.8 g of benzaldehyde, and 33.0 g of toluene were placed in a 1 L flask and subjected to dehydration reaction at 110 ° C. for 6 hours. Then, by reducing the pressure at 90 ° C., toluene and unreacted substances were removed to obtain 54.0 g of 2-phenyl-3- (2-hydroxyethyl) oxazolidine, which is a hydroxyalkyloxazolidine. 31.8 g of the obtained 2-phenyl-3- (2-hydroxyethyl) oxazolidine and 15.6 g of xylylene diisocyanate were mixed and reacted at 60 ° C. for 3 hours to obtain an oxazolidine compound (PHO-XDI). .
(実施例2および3)
アクリル系重合体および無水マレイン酸変性液状ポリイソプレンゴムの量比(質量部)を第1表に示すように変更した以外は、実施例1と同様の方法により、硬化性組成物を得た。
(Examples 2 and 3)
A curable composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount ratio (parts by mass) of the acrylic polymer and the maleic anhydride-modified liquid polyisoprene rubber was changed as shown in Table 1.
(比較例1)
無水マレイン酸変性液状ポリイソプレンゴムおよびオキサゾリジン化合物を用いず、アクリル系重合体の量比(質量部)を第1表に示すように変更した以外は、実施例1と同様の方法により、硬化性組成物を得た。
(比較例2)
相溶化剤を用いなかった以外は、実施例1と同様の方法により、硬化性組成物を得た。
(比較例3)
シランカップリング剤を用いなかった以外は、実施例1と同様の方法により、硬化性組成物を得た。
(Comparative Example 1)
A curable property was obtained in the same manner as in Example 1, except that the maleic anhydride-modified liquid polyisoprene rubber and the oxazolidine compound were not used and the amount ratio (parts by mass) of the acrylic polymer was changed as shown in Table 1. A composition was obtained.
(Comparative Example 2)
A curable composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that no compatibilizer was used.
(Comparative Example 3)
A curable composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the silane coupling agent was not used.
得られた硬化性組成物について、以下のようにして硬化後の物性、接着性および耐候接着性を評価した。 About the obtained curable composition, the physical property after hardening, adhesiveness, and weather resistance adhesiveness were evaluated as follows.
(1)硬化後の物性
硬化性組成物をシート状にし、23℃、50%RHの条件下で3日間放置し、更に、50℃で4日間放置して養生した後、2号ダンベル試験片を打ち抜き、引張速度200mm/minで引張試験を行い、破断時の引張応力(TB)および破断時の伸び(EB)を測定し、それぞれ「初期TB」および「初期EB」とした。
上記50℃の条件下での放置の後、更に、90℃で7日間放置して養生したものについても、同様に、破断時の引張応力(TB)および破断時の伸び(EB)を測定し、それぞれ「90℃×7日後TB」および「90℃×7日後EB」とした。
結果を第1表に示す。
(1) Physical properties after curing The curable composition is made into a sheet, left for 3 days under conditions of 23 ° C. and 50% RH, and further cured for 4 days at 50 ° C. Was subjected to a tensile test at a tensile speed of 200 mm / min, and the tensile stress (T B ) at break and the elongation (E B ) at break were measured, and were set as “initial T B ” and “initial E B ”, respectively. .
For those that were left standing at 50 ° C. and then cured at 90 ° C. for 7 days, the tensile stress at break (T B ) and the elongation at break (E B ) were similarly determined. Measured to be “90 ° C. × 7 days later T B ” and “90 ° C. × 7 days later E B ”, respectively.
The results are shown in Table 1.
(2)接着性および耐候接着性
ステンレス板の表面に硬化性組成物をビード状に打設し、23℃、50%RHの条件下で3日間放置し、更に、50℃で4日間放置して養生した後、ナイフカットによる手はく離試験を行い、破壊の状態を目視で観察して「ステンレス接着性」を評価した。
また、厚さ5mmのJIS R3202に規定されているフロートガラス製のガラス板の表面に硬化性組成物をビード状に打設し、23℃、50%RHの条件下で3日間放置し、更に、50℃で4日間放置して養生した後、ガラス板の硬化性組成物を打設していない面の側から、サンシャインウエザオメーターでの照射を3000時間行った。その後、ナイフカットによる手はく離試験を行い、破壊の状態を目視で観察して「ガラス耐候接着性」を評価した。
結果を第1表に示す。第1表中、破壊の状態をCF(凝集破壊)、TCF(薄層凝集破壊)で示した。
(2) Adhesiveness and weather-resistant adhesive A curable composition is placed in the form of a bead on the surface of a stainless steel plate, left under conditions of 23 ° C. and 50% RH for 3 days, and further allowed to stand at 50 ° C. for 4 days. After curing, a hand peeling test with a knife cut was performed, and the state of destruction was visually observed to evaluate “stainless steel adhesion”.
In addition, a curable composition was placed in a bead shape on the surface of a glass plate made of float glass specified in JIS R3202 having a thickness of 5 mm, and left for 3 days under conditions of 23 ° C. and 50% RH. After leaving to cure at 50 ° C. for 4 days, irradiation with a sunshine weatherometer was performed for 3000 hours from the side of the glass plate on which the curable composition was not placed. Thereafter, a hand peeling test using a knife cut was performed, and the state of destruction was visually observed to evaluate “glass weather resistance”.
The results are shown in Table 1. In Table 1, the state of failure was indicated by CF (cohesive failure) and TCF (thin layer cohesive failure).
第1表から明らかなように、本発明の硬化性組成物(実施例1〜3)は、従来の硬化性組成物(比較例1)に比べ、同等の耐熱性および耐候接着性を有しつつ、より優れた接着性を実現している。
なお、相溶化剤を含有しない場合(比較例2)は、耐熱性に劣る。また、ポリマー微粒子が加水分解性ケイ素含有基を有しない場合(比較例3)は、接着性および耐候接着性に劣る。
As is clear from Table 1, the curable compositions of the present invention (Examples 1 to 3) have the same heat resistance and weather resistance as compared to the conventional curable composition (Comparative Example 1). While achieving better adhesion.
In addition, when it does not contain a compatibilizing agent (Comparative Example 2), it is inferior in heat resistance. Moreover, when a polymer microparticle does not have a hydrolysable silicon containing group (comparative example 3), it is inferior to adhesiveness and weather resistance adhesiveness.
Claims (12)
前記重合体が、主鎖がアクリル酸アルキルエステル単量体単位および/またはメタクリル酸アルキルエステル単量体単位を含み、加水分解性ケイ素含有基を1分子あたり少なくとも1個有する重合体であり、
前記ポリマー微粒子が、液状ゴムが3次元架橋してなり、かつ、加水分解性ケイ素含有基を有するポリマー微粒子である、硬化性組成物。 Containing a polymer, polymer fine particles dispersed in the polymer, and a compatibilizer,
The polymer is a polymer in which the main chain includes an alkyl acrylate monomer unit and / or a methacrylic acid alkyl ester monomer unit, and has at least one hydrolyzable silicon-containing group per molecule;
The curable composition, wherein the polymer fine particles are polymer fine particles obtained by three-dimensionally cross-linking liquid rubber and having a hydrolyzable silicon-containing group.
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