JP2008239859A - 湿気硬化性組成物、それを含有する接着剤組成物及びシーリング剤組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】湿気硬化性組成物は、加水分解性シリル基を有するオキシアルキレン系重合体(A)及び特定のビニル重合体(B)を含有するものである。該ビニル重合体(B)は、1分子当たりの加水分解性シリル基の個数が0.1〜1.0個であると共に、質量平均分子量が5000〜15000であり、かつメタクリル酸エステル単位を50質量%を超え95質量%以下有するものである。ビニル重合体(B)は、常温で液状であり、粘度が10〜2500Pa・sのものであることが望ましい。さらに、ビニル重合体(B)は、170〜250℃の温度で連続重合により得られる重合体が好ましい。
【選択図】なし
Description
請求項3に記載の湿気硬化性組成物は、請求項1又は請求項2に係る発明において、ビニル重合体(B)は、25℃、5rpmの条件下にE型粘度計で測定した粘度が10〜2500Pa・sのものであることを特徴とする。
請求項8に記載のシーリング剤組成物は、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の湿気硬化性組成物を含有することを特徴とする。
請求項1の湿気硬化性組成物は、加水分解性シリル基を有するオキシアルキレン系重合体(A)及びビニル重合体(B)を含有するものである。係るビニル重合体(B)は、メタクリル酸エステル単位を50質量%を超え95質量%以下有することから、メタクリル酸エステル単位のもつ性質に基づき湿気硬化性組成物の貯蔵安定性を高めることができ、延いては硬化遅延を抑えることができると共に、湿気硬化性組成物より得られる硬化物の耐候性を高めることができる。さらに、1分子当たりの加水分解性シリル基の個数が0.1〜1.0個に設定され、ビニル重合体(B)の架橋密度を適正なものにでき、特に硬化物の引張物性を向上させることができる。加えて、質量平均分子量が5000〜15000に設定され、硬化物の機械的物性を高めることができる。従って、湿気硬化性組成物は、その硬化物が優れた耐候性及び耐久性を有すると共に、貯蔵安定性に優れ、硬化遅延を抑制することができる。
本実施形態における湿気硬化性組成物は、加水分解性シリル基を有するオキシアルキレン系重合体(A)及びビニル重合体(B)を含有するものである。ビニル重合体(B)は、1分子当たりの加水分解性シリル基の個数が0.1〜1.0個であると共に、質量平均分子量が5000〜15000であり、かつメタクリル酸エステル単位を50質量%を超え95質量%以下有するものである。
−(CH2)n−O−(nは1〜10の整数)、−CH2CH(CH3)−O−、−CH2CH(C2H5)−O−、−CH2C(CH3)2−O−、−CH2CH(CH=CH2)−O−。
・ 本実施形態の加水分解性シリル基を有するオキシアルキレン系重合体(A)及び加水分解性シリル基を有する特定のビニル重合体(B)を含有するものである。オキシアルキレン系重合体(A)及びビニル重合体(B)に含まれる加水分解性シリル基が湿気により加水分解してシロキサン結合が得られ、架橋構造が形成されるものと考えられる。さらに、この湿気硬化性組成物の硬化により、オキシアルキレン系重合体(A)による硬化物にビニル重合体(B)による可塑剤が分散された構造が形成されるものと考えられる。この場合、ビニル重合体(B)は、メタクリル酸エステル単位を50質量%を超え95質量%以下有することから、メタクリル酸エステル単位のもつ性質に基づき湿気硬化性組成物の貯蔵安定性を高めることができ、延いては硬化遅延を抑えることができると共に、湿気硬化性組成物より得られる硬化物の耐候性を高めることができる。
・ ビニル重合体(B)は、25℃、5rpmの条件下にE型粘度計で測定した粘度が10〜2500Pa・sのものであることにより、湿気硬化性組成物の施工時における作業性を改善することができる。
(重合体Aの製造方法)
オイルジャケットを備えた容量1リットルの加圧式攪拌槽型反応器のオイルジャケット温度を、220℃に保った。次いで、メタクリル酸ブチル(BMA)80g、アクリル酸ブチル(BA)19g、メタクリル酸トリメトキシシリルプロピル(SiM)1.0g、イソプロパノール(IPA)10gからなる単量体混合液に、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(DiT)1gを混合し、原料タンクに仕込んだ。一定の供給速度(48g/分、滞留時間:12分)で原料タンクから単量体混合液を反応器に連続供給し、反応器内の単量体混合液の質量が580gで一定になるように重合物を反応器出口から連続的に抜き出した。そのときの反応器内温は、所望の200℃に保たれた。さらに、抜き出した反応物を減圧度20kPa、温度250℃に保った薄膜蒸発器で連続的に揮発成分を分離し、揮発成分をほとんど含まない共重合体を回収した。
(重合体B〜F、H〜Iの製造方法)
重合体B〜F及びH〜Iは、表1に示すビニル単量体の組成で、重合体Aの製造方法と同様の操作で得られたものである。このようにして得られた重合体B〜F及びH〜IのMw、Mn、Mw/Mn、f及び粘度は表1に示される結果であった。また、各重合体の色調で黄変等の不具合は認められなかった。
(重合体Gの製造方法)
攪拌機、温度計、送液ポンプ、窒素導入管及びコンデンサーを備えた2リットル4つ口フラスコに酢酸ブチル(BAc)200gを入れ、窒素雰囲気下100℃に保った。次いで、メタクリル酸ブチル(BMA)80g、アクリル酸ブチル(BA)19g、メタクリル酸トリメトキシシリルプロピル1gからなる単量体混合液に、重合開始剤としてアゾビスイソバレロニトリル(AIVN)2gを混合し、連鎖移動剤ドデシルメルカプタン(DM)2gを混合し、原料タンクに仕込んだ。一定の供給速度(3.6g/分、時間:300分)で原料タンクから単量体混合液を反応器に連続供給し、反応器内の反応温度が100℃に一定に保てるように外温度を制御した。同温度で送液終了後1時間熟成した。その後、溶媒と残存単量体等の揮発成分を除去するために減圧脱溶媒を4時間行い、揮発成分をほとんど含まない共重合体を約1kg回収した。
(重合体J〜Mの製造方法)
重合体J〜Mは、表1に示すビニル系単量体組成で、重合体Aの製造方法と同様の操作で得られたものである。このようにして得られた重合体J〜MのMw、Mn、Mw/Mn、f及び粘度は表1に示される結果であった。また、各重合体の色調で黄変等の不具合は認められなかった。
(重合体Nの製造方法)
重合体Nは、ビニル単量体として、MMA25g、BA75gを用い、溶媒としてメチルエチルケトン(MEK)10g、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(DTBP)1gを用い、重合体Aの製造方法と同様の操作で得られたものである。得られた重合体NのMw、Mn、Mw/Mn、f及び粘度は表1に示される結果であった。
シーリング剤組成物を想定し、表2の配合割合に従って配合して湿気硬化性組成物を調製し、その硬化物として厚さ1mmのシートを作製し、常温で14日間の養生を行った。硬化物のシートから1号ダンベル試験片を打ち抜き、引張物性として50%破断時の強度(M50)、破断時の強度(Ts)及び伸度(El)、作業性、耐候性及び硬化遅延を下記に示す方法で測定した。
(1)引張物性の測定
各湿気硬化性組成物について厚さ2mmで塗布し、23℃、50%RH(相対湿度)の条件下で1週間養生して硬化シートを作製した。得られた硬化シートより引張り試験用ダンベル(JIS K 6251 3号型)を作製し、引張り試験機((株)東洋精機製作所製、テンシロン200)により測定した。すなわち、温度23℃、湿度50%の環境で引張速度5cm/分の条件にて、50%破断時の強度(M50、単位MPa)、破断時の強度(Ts、単位MPa)及び伸度(El、単位%)を測定した。
(2)作業性の測定
各湿気硬化性組成物をコテにより塗布し、塗布のしやすさを次の基準で評価した。
(3)耐候性試験
各湿気硬化性組成物について厚さ2mmで塗布し、23℃、50%RHの条件下で1週間養生して硬化シートを作製した。メタリングウェザーメーター(DAIPLA METAL WEATHER KU-R5NCI-A、ダイプラ・ウィンテス社製)で促進耐候性試験を行い、100時間毎に、目視にてクラックとチョーキングを観察し、耐候性を下記の基準で判定した。
(4)硬化遅延の測定
各湿気硬化性組成物について、配合直後に硬化させたシートと、50℃で1ヶ月間貯蔵した後に硬化させたシートについて、JIS A−1439に基づいて、タックフリー試験(指触によりタックフリーと認められるまでに要する時間を測定)を行った。50℃で1ヶ月間貯蔵後のタックフリーに要する時間(hr)と配合直後のタックフリーに要する時間(hr)との差が硬化遅延になり、これが大きいものは貯蔵安定性が悪いことを意味する。
なお、表2中における数値はgを意味する。使用した材料は以下のとおりである。
変成シリコーン:質量平均分子量(Mw)25000、数平均分子量(Mn)18000、重合体1分子あたりの加水分解性シリル基の数は1.9個、旭硝子(株)製、エクセスターESS2420
UP1000:(メタ)アクリル系重合体を有する可塑剤、東亞合成(株)製、ARUFON UP1000
老化防止剤:チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)、チヌビンB75
炭酸カルシウム:白石カルシウム(株)製、白艶華CCR
アミノシラン:日本ユニカー(株)製、A1120
ビニルシラン:日本ユニカー(株)製、A171
硬化触媒:ジブチル錫ジラウレート
黒色トナー:カーボンブラックペースト
・ ビニル重合体(B)として質量平均分子量、ガラス転移温度、粘度等の異なるものを複数調製し、それらを適宜組合せて使用することも可能である。
・ ビニル重合体(B)を形成するメタクリル酸エステルとして、複数のメタクリル酸アルキルエステルを適宜組合せて使用することもできる。
さらに、前記実施形態より把握できる技術的思想について以下に記載する。
・ 前記ビニル重合体(B)は、数平均分子量(Mn)に対する質量平均分子量(Mw)の比(Mw/Mn)が2〜3であることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の湿気硬化性組成物。このように構成した場合、請求項1から請求項6のいずれかに係る発明の効果に加えて、分子量分布の狭い所定範囲の分子量を有するビニル重合体を得ることができる。
Claims (8)
- 加水分解性シリル基を有するオキシアルキレン系重合体(A)及び1分子当たりの加水分解性シリル基の個数が0.1〜1.0個であると共に、質量平均分子量が5000〜15000であり、かつメタクリル酸エステル単位を50質量%を超え95質量%以下有するビニル重合体(B)を含有することを特徴とする湿気硬化性組成物。
- ビニル重合体(B)は、常温で液状のものであることを特徴とする請求項1に記載の湿気硬化性組成物。
- ビニル重合体(B)は、25℃、5rpmの条件下にE型粘度計で測定した粘度が10〜2500Pa・sのものであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の湿気硬化性組成物。
- ビニル重合体(B)は、170〜250℃の温度で連続重合により得られた重合体であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の湿気硬化性組成物。
- さらに、質量平均分子量が500〜5000である(メタ)アクリル系重合体(C)を有する可塑剤を含有することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の湿気硬化性組成物。
- (メタ)アクリル系重合体(C)を有する可塑剤が、メタクリル酸エステルを50〜95質量%含む(メタ)アクリル系共重合体であることを特徴とする請求項5に記載の湿気硬化性組成物。
- 請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の湿気硬化性組成物を含有することを特徴とする接着剤組成物。
- 請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の湿気硬化性組成物を含有することを特徴とするシーリング剤組成物。
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