JP2021187937A - Moisture-curable adhesive, cured product, and laminate - Google Patents
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- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
Description
本発明は、湿気硬化型接着剤、硬化物、及びその積層体に関する。 The present invention relates to moisture-curable adhesives, cured products, and laminates thereof.
架橋性シリル基含有ポリマーは、シーリング材、接着剤、コーティング材料等の分野に広く用いられており、なかでも柔軟性の観点から、ポリエーテル鎖やアクリル鎖の分子末端に加水分解性シリル基を有する重合体である変性シリコーン樹脂が広く検討されている。(例えば特許文献1及び2)。
しかしながら、特許文献1及び2に記載の変性シリコーン樹脂は、高い破断伸びを示すものの、分子末端のみに加水分解性シリル基を有するため硬化時の架橋形成反応が遅く、また、生成する架橋量が少ないため得られる硬化膜の破断応力が低い、という課題がある。
一方、例えば特許文献3には、1つの末端部位に対して反応性シリル基を1.0個より多く有する反応性ケイ素基含有ポリオキシアルキレン系重合体と、1分子あたり平均して1.0個以上の反応性シリル基を有する(メタ)アクリル酸エステル重合体と、を混合して用いることで、破断時の伸びと破断応力に優れる硬化膜が得られることが記載されている。
しかしながら、特許文献3に記載の発明は、破断時の伸びと破断応力いずれにも優れる硬化物を得るという要求を十分に満足できていない。
Crosslinkable silyl group-containing polymers are widely used in the fields of sealing materials, adhesives, coating materials, etc. Among them, from the viewpoint of flexibility, hydrolyzable silyl groups are added to the molecular ends of polyether chains and acrylic chains. Modified silicone resins, which are polymers having, have been widely studied. (For example, Patent Documents 1 and 2).
However, although the modified silicone resins described in Patent Documents 1 and 2 show high elongation at break, they have a hydrolyzable silyl group only at the molecular end, so that the crosslink formation reaction at the time of curing is slow and the amount of crosslinks produced is large. There is a problem that the breaking stress of the obtained cured film is low because the amount is small.
On the other hand, for example, Patent Document 3 describes a reactive silicon group-containing polyoxyalkylene polymer having more than 1.0 reactive silyl groups for one terminal site and an average of 1.0 per molecule. It is described that a cured film having excellent elongation at break and breaking stress can be obtained by mixing and using a (meth) acrylic acid ester polymer having two or more reactive silyl groups.
However, the invention described in Patent Document 3 does not fully satisfy the requirement to obtain a cured product having excellent elongation at break and breaking stress.
本発明は、優れた破断応力と破断伸びとを発揮する、湿気硬化型接着剤、及びその硬化物、並びに、該接着剤を用いてなる長期耐久性に優れる積層体を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a moisture-curable adhesive and a cured product thereof, which exhibit excellent breaking stress and breaking elongation, and a laminate having excellent long-term durability using the adhesive. do.
本発明者は前記課題に対して鋭意研究を重ねた結果、以下に記載の湿気硬化型接着剤を用いることで解決することを見出し、本発明に至った。 As a result of diligent research on the above-mentioned problems, the present inventor has found that the problem can be solved by using the moisture-curable adhesive described below, and has reached the present invention.
本発明の第1の態様は、ウレタンユニット(A)と、エチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(B)とが、連鎖移動剤の残基により連結したブロックポリマーを含有し、前記エチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(B)が、加水分解性シリル基を有するエチレン性不飽和単量体(b1)由来の構成単位を有する、湿気硬化型接着剤に関する。 The first aspect of the present invention comprises a block polymer in which a urethane unit (A) and a polymer unit (B) of an ethylenically unsaturated monomer are linked by a residue of a chain transfer agent, and the ethylene is described. The present invention relates to a moisture-curable adhesive in which the polymer unit (B) of the sex-unsaturated monomer has a structural unit derived from the ethylenically unsaturated monomer (b1) having a hydrolyzable silyl group.
本発明の別の態様は、前記連鎖移動剤が、イソシアナト基と反応し得る官能基と、スルファニル基とを有する化合物である、上記湿気硬化型接着剤に関する。 Another aspect of the present invention relates to the moisture-curable adhesive, wherein the chain transfer agent is a compound having a functional group capable of reacting with an isocyanato group and a sulfanyl group.
本発明の別の態様は、前記ウレタンユニット(A)と前記連鎖移動剤の残基との連結部分が、ウレア結合を有する、上記湿気硬化型接着剤に関する。 Another aspect of the present invention relates to the moisture-curable adhesive, wherein the linking portion between the urethane unit (A) and the residue of the chain transfer agent has a urea bond.
本発明の別の態様は、前記エチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(B)を構成するエチレン性不飽和単量体が、加水分解性シリル基を有するエチレン性不飽和単量体(b1)を、単量体の全質量を基準として、5〜100質量%の範囲で含む、上記湿気硬化型接着剤に関する。 In another aspect of the present invention, the ethylenically unsaturated monomer constituting the polymer unit (B) of the ethylenically unsaturated monomer has an ethylenically unsaturated monomer having a hydrolyzable silyl group ( The present invention relates to the moisture-curable adhesive containing b1) in the range of 5 to 100% by mass based on the total mass of the monomer.
本発明の別の態様は、前記ブロックポリマーが、エチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(B)を、ブロックポリマーの全質量を基準として、5〜40質量%の範囲で含む、上記湿気硬化型接着剤に関する。 In another aspect of the present invention, the block polymer contains the polymer unit (B) of the ethylenically unsaturated monomer in the range of 5 to 40% by mass based on the total mass of the block polymer. Regarding curable adhesives.
本発明の別の態様は、上記湿気硬化型接着剤を硬化してなる硬化物に関する。 Another aspect of the present invention relates to a cured product obtained by curing the moisture-curable adhesive.
本発明の別の態様は、基材上に、上記硬化物からなる層を有する積層体に関する。 Another aspect of the present invention relates to a laminate having a layer made of the cured product on a substrate.
本発明により、優れた破断応力と破断伸びとを発揮する、湿気硬化型接着剤、及びその硬化物、並びに、該接着剤を用いてなる長期耐久性に優れる積層体を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a moisture-curable adhesive and a cured product thereof, which exhibit excellent breaking stress and breaking elongation, and a laminate having excellent long-term durability using the adhesive.
<ブロックポリマー>
本発明の湿気硬化型接着剤は、ウレタンユニット(A)と、エチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(B)とが連鎖移動剤残基により連結したブロックポリマーを含有し、前記エチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(B)が、加水分解性シリル基を1つ以上有するエチレン性不飽和単量体(b1)に由来する構成単位を有することを特徴とする。
ブロックポリマーが、柔軟なウレタンユニット(A)と、湿気硬化性の架橋基である加水分解性シリル基を有するエチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(B)とを備えることで、得られる湿気硬化型接着剤は、柔軟性だけでなく、高い塗膜強度をも達成することができる。
<Block polymer>
The moisture-curable adhesive of the present invention contains a block polymer in which a urethane unit (A) and a polymer unit (B) of an ethylenically unsaturated monomer are linked by a chain transfer agent residue, and is said to be ethylenically. The polymer unit (B) of the unsaturated monomer is characterized by having a structural unit derived from the ethylenically unsaturated monomer (b1) having one or more hydrolyzable silyl groups.
The block polymer is obtained by comprising a flexible urethane unit (A) and a polymer unit (B) of an ethylenically unsaturated monomer having a hydrolyzable silyl group which is a moisture-curable crosslinking group. Moisture-curable adhesives can achieve not only flexibility but also high coating strength.
本発明のブロックポリマーは、ウレタンユニット(A)とエチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(B)とが連鎖移動剤残基により連結した構造を有していればよく、その製造方法は制限されないが、好ましくは下記の方法で製造することができる。
まず、ポリオールとポリイソシアネートとを反応させて、両末端にイソシアナト基を有するウレタンユニット(A)を形成する(以下、工程1)。
次いで、連鎖移動剤を添加し、ウレタンユニット(A)の両末端に連鎖移動剤残基を有するプレポリマーを合成する(以下、工程2)。
その後、得られたプレポリマーが有する連鎖移動剤残基を用いて、分子内に加水分解性シリル基を有するエチレン性不飽和単量体(b1)を含むエチレン性不飽和単量体を、重合開始剤存在下に連鎖移動重合して、エチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(B)を形成する(以下、工程3)。
このようにして、ウレタンユニット(A)と、分子内に加水分解性シリル基を有するエチレン性不飽和単量体(b1)に由来する構成単位を有するエチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(B)とが、連鎖移動剤残基により連結したブロックポリマーを得ることができる。
これらの反応はすべて溶媒を用いて行ってもよいし、溶媒を使用せずに行ってもよい。また、溶媒を使用した場合、反応の途中段階又は反応終了後に減圧下若しくは常圧下で溶媒を除去してもよい。
The block polymer of the present invention may have a structure in which the urethane unit (A) and the polymer unit (B) of the ethylenically unsaturated monomer are linked by a chain transfer agent residue, and the production method thereof is as long as it has a structure. Although not limited, it can be preferably produced by the following method.
First, the polyol and the polyisocyanate are reacted to form a urethane unit (A) having an isocyanato group at both ends (hereinafter, step 1).
Next, a chain transfer agent is added to synthesize a prepolymer having chain transfer agent residues at both ends of the urethane unit (A) (hereinafter, step 2).
Then, using the chain transfer agent residue of the obtained prepolymer, an ethylenically unsaturated monomer containing an ethylenically unsaturated monomer (b1) having a hydrolyzable silyl group in the molecule is polymerized. Chain transfer polymerization is carried out in the presence of an initiator to form a polymer unit (B) of an ethylenically unsaturated monomer (hereinafter, step 3).
In this way, the polymer unit of the urethane unit (A) and the ethylenically unsaturated monomer having a structural unit derived from the ethylenically unsaturated monomer (b1) having a hydrolyzable silyl group in the molecule. A block polymer linked with (B) by a chain transfer agent residue can be obtained.
All of these reactions may be carried out with or without a solvent. When a solvent is used, the solvent may be removed under reduced pressure or normal pressure in the middle of the reaction or after the reaction is completed.
<ウレタンユニット(A)>
本発明におけるブロックポリマーは、ウレタンユニット(A)と、エチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(B)と、が連鎖移動剤残基により連結した構造を有しており、前記ウレタンユニット(A)は、ポリオールとポリイソシアネートとを、無溶剤又は溶剤中で反応させて形成することができる。
<Urethane unit (A)>
The block polymer in the present invention has a structure in which a urethane unit (A) and a polymer unit (B) of an ethylenically unsaturated monomer are linked by a chain transfer agent residue, and the urethane unit ( A) can be formed by reacting a polyol and a polyisocyanate in a solvent-free or solvent-free manner.
<ポリオール>
ウレタンユニット(A)を構成するポリオールとしては、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリオレフィンポリオール、植物油系ポリオール、その他ポリオールが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
<Polyol>
Examples of the polyol constituting the urethane unit (A) include a polyether polyol, a polyester polyol, a polycarbonate polyol, a polyolefin polyol, a vegetable oil-based polyol, and other polyols. These may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type.
(ポリエーテルポリオール)
ポリエーテルポリオールとしては、例えば、酸化メチレン、酸化エチレン、酸化プロピレン、酸化ブチレン、テトラヒドロフラン等の重合体又は共重合体として、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリ(エチレン/プロピレン)グリコール、ポリテトラメチレングリコール等のグリコール類;
ヘキサンジオール、メチルヘキサンジオール、ヘプタンジオール、オクタンジオールあるいはこれらの混合物の縮合物類;
2個以上の活性水素基を有する化合物に、酸化メチレン、酸化エチレン、酸化プロピレン、酸化ブチレン、テトラヒドロフラン、若しくはポリオキシテトラメチレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを付加させて得られるポリオール類等が挙げられる。
(Polyether polyol)
Examples of the polyether polyol include polymers such as methylene oxide, ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, and tetrahydrofuran, or copolymers such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, poly (ethylene / propylene) glycol, and polytetramethylene glycol. Glycols;
Condensates of hexanediol, methylhexanediol, heptanediol, octanediol or mixtures thereof;
Examples thereof include polyols obtained by adding an alkylene oxide such as methylene oxide, ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, tetrahydrofuran, or polyoxytetramethylene oxide to a compound having two or more active hydrogen groups.
前記2個以上の活性水素基を有する化合物としては、低分子ポリオール、脂肪族アミン化合物類、芳香族アミン化合物類、アルカノールアミン類又はビスフェノール類等が挙げられる。 Examples of the compound having two or more active hydrogen groups include low molecular weight polyols, aliphatic amine compounds, aromatic amine compounds, alkanolamines, bisphenols and the like.
前記低分子ポリオールとしては、2官能の低分子ポリオール又は3官能以上の低分子ポリオール等が挙げられる。 Examples of the low molecular weight polyol include a bifunctional low molecular weight polyol and a trifunctional or higher functional low molecular weight polyol.
2官能の低分子ポリオールとしては、特に制限されず、例えば、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、ノナンジオール、ジプロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、ポリオキシエチレングリコール(付加モル数10以下)、ポリオキシプロピレングリコール(付加モル数10以下)、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンジメタノール、シクロペンタジエンジメタノール、ダイマージオール、ビスフェノールA、N,N−ビス(2−ヒドロキシプロピル)アニリン、ジメチロール酢酸、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロールブタン酸、2,2−ジメチロール酪酸、2,2−ジメチロールペンタン酸、ジヒドロキシコハク酸、ジヒドロキシプロピオン酸、ジヒドロキシ安息香酸が挙げられる。 The bifunctional low molecular weight polyol is not particularly limited, and is, for example, ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4. -Butandiol, Neopentyl Glycol, Pentandiol, Hexanediol, Octanediol, Nonandiol, Dipropylene Glycol, Diethylene Glycol, Triethylene Glycol, 3-Methyl-1,5-Pentanediol, 2-Butyl-2-ethyl-1 , 3-Propanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, 2-methyl-1,8-octanediol, polyoxyethylene glycol (additional number of moles 10 or less), polyoxypropylene glycol (additional number of moles 10 or less) ), Cyclohexanediol, Cyclohexanedimethanol, Tricyclodecanedimethanol, Cyclopentadienedimethanol, Dimerdiol, Bisphenol A, N, N-bis (2-hydroxypropyl) aniline, Dimethylolacetic acid, Dimethylolpropionic acid, Dimethylolbutane Examples thereof include acid, 2,2-dimethylolbutyric acid, 2,2-dimethylolpentanoic acid, dihydroxysuccinic acid, dihydroxypropionic acid and dihydroxybenzoic acid.
3官能以上の低分子ポリオールとしては、特に制限されず、例えば、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,1,1−トリメチロールブタン、1,2,3−ブタントリオール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,6−ブタントリオール、トリメチロールブテン、トリメチロールペンテン、トリメチロールヘキセン、トリメチロールヘプテン、トリメチロールオクテン、トリメチロールノネン、トリメチロールデセン、トリメチロールウンデセン、トリメチロールドデセン、トリメチロールトリデセン、トリメチロールペンタデセン、トリメチロールヘキサデセン、トリメトロールヘプタデセン、トリメチロールオクタデセン、1,1,1−トリメチロール−2−メチル−ヘキサン、1,1,1−トリメチロール−3−メチル−ヘキサン、1,1,1−トリメチロール−2−エチル−ヘキサン、1,1,1−トリメチロール−3−エチル−ヘキサン、トリメチロールヘキセン、1,2,3−オクタントリオール、1,3,7−オクタントリオール、3,7−ジメチル−1,2,3−オクタントリオール、1,1,1−、1,1,1−トリメチロールデカン、1,2,10−デカントリオール、1,1,1−トリメチロールイソヘプタデカン、1,1,1−トリメチロール−sec−ブタン、1,1,1−トリメチロール−tert−ペンタン、1,1,1−トリメチロール−tert−ノナン、1,1,1−トリメチロール−tert−トリデカン、1,1,1−トリメチロール−tert−ヘプタデカン、1,1,1−トリメチロール−2−メチル−ヘキサン、1,1,1−トリメチロール−3−メチル−ヘキサン、1,1,1−トリメチロール−2−エチル−ヘキサン、1,1,1−トリメチロール−3−エチル−ヘキサン、1,1,1−トリメチロールイソヘプタデカン、1,2,3,4−ブタンテトラオール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、ポリグリセリン、ジトリメチロールエタン、ジトリメチロールプロパン、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、ベンゼン−1,3,5−トリオール、ベンゼン−1,2,3−トリオール、スチルベン−3,4’、5−トリオール、シュークロース、イノシトール、ソルビタン、ソルビトール、マンニトール、サッカロース、セルロース、キシリトールが挙げられる。 The trifunctional or higher functional low molecular weight polyol is not particularly limited, and is, for example, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1,1,1-trimethylolbutane, 1,2,3-butanetriol, 1,2,4-. Butantriol, 1,2,6-butanetriol, trimethylolpropane, trimethylolpentene, trimethylolhexene, trimethylolhepten, trimethylolpropane, trimethylolnonen, trimethylolpropane, trimethylolpropane, trimethyloldodecene , Trimethylolpolydecene, trimethylolpentadecene, trimethylolhexadecene, trimethylolheptadecene, trimethyloloctadecene, 1,1,1-trimethylol-2-methyl-hexane, 1,1,1-trimethylol-3 -Methyl-hexane, 1,1,1-trimethylol-2-ethyl-hexane, 1,1,1-trimethylol-3-ethyl-hexane, trimethylolhexene, 1,2,3-octanetriol, 1, 3,7-octanetriol, 3,7-dimethyl-1,2,3-octanetriol, 1,1,1-, 1,1,1-trimethylolpropane, 1,2,10-decantriol, 1, 1,1-trimethylolisoheptadecane, 1,1,1-trimethylol-sec-butane, 1,1,1-trimethylol-tert-pentane, 1,1,1-trimethylol-tert-nonan, 1, , 1,1-trimethylol-tert-tridecane, 1,1,1-trimethylol-tert-heptadecane, 1,1,1-trimethylol-2-methyl-hexane, 1,1,1-trimethylol-3 -Methyl-hexane, 1,1,1-trimethylol-2-ethyl-hexane, 1,1,1-trimethylol-3-ethyl-hexane, 1,1,1-trimethylolisoheptadecane, 1,2 , 3,4-Butantetraol, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, glycerin, diglycerin, triglycerin, polyglycerin, trimethylolethane, dimethylolpropane, tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate, benzene -1,3,5-triol, benzene-1,2,3-triol, stilben-3,4', 5-triol, shoe cloth, inositol, sorbitan, sorbitol, mannitol, saccharose, cellulose, xylyl Thor is mentioned.
脂肪族アミン化合物類としては、例えば、エチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、ジエチレントリアミン、トリアミノプロパンが挙げられる。芳香族アミン化合物類としては、例えば、トルエンジアミン、ジフェニルメタン−4,4−ジアミンが挙げられる。アルカノールアミン類としては、例えば、エタノールアミン及びジエタノールアミンが挙げられる。ビスフェノール類としては、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールAP、ビスフェノールB、ビスフェノールC、ビスフェノールE、ビスフェノールFが挙げられる。 Examples of the aliphatic amine compounds include ethylenediamine, triethylenetetramine, diethylenetriamine, and triaminopropane. Examples of aromatic amine compounds include toluenediamine and diphenylmethane-4,4-diamine. Examples of alkanolamines include ethanolamine and diethanolamine. Examples of bisphenols include bisphenol A, bisphenol AP, bisphenol B, bisphenol C, bisphenol E, and bisphenol F.
(ポリエステルポリオール)
ポリエステルポリオールとしては、例えば、上述の低分子ポリオールと二塩基酸成分とが縮合反応したポリエステルポリオールが挙げられる。
二塩基酸成分としては、テレフタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバチン酸、ダイマー酸、水添ダイマー酸、無水フタル酸、イソフタル酸、トリメリット酸、グルタル酸、ピメリン酸、スベリン酸、セバシン酸等の脂肪族又は芳香族の二塩基酸、及びそれらの無水物が挙げられる。
(Polyester polyol)
Examples of the polyester polyol include a polyester polyol in which the above-mentioned low molecular weight polyol and a dibasic acid component are condensed and reacted.
Examples of the dibasic acid component include terephthalic acid, adipic acid, azelaic acid, sebatic acid, dimer acid, hydrogenated dimer acid, phthalic anhydride, isophthalic acid, trimellitic acid, glutaric acid, pimelic acid, suberic acid, and sebacic acid. Lipid or aromatic dibasic acids, and their anhydrides.
また、ポリエステルポリオールとして、ε−カプロラクトン、ポリ(β−メチル−γ−バレロラクトン)、ポリバレロラクトン等のラクトン類の環状エステル化合物の開環重合により得られるポリエステルポリオールを用いてもよい。 Further, as the polyester polyol, a polyester polyol obtained by ring-opening polymerization of a cyclic ester compound of lactones such as ε-caprolactone, poly (β-methyl-γ-valerolactone) and polyvalerolactone may be used.
(ポリカーボネートポリオール)
ポリカーボネートポリオールとしては、例えば、上述の低分子ポリオールと、ジアルキルカーボネート、アルキレンカーボネート、ジアリールカーボネート等のカーボネート化合物と、の反応により得られるものが挙げられる。
ジアルキルカーボネートとしては、ジメチルカーボネート又はジエチルカーボネート等を、アルキレンカーボネートとしてはエチレンカーボネート等を、ジアリールカーボネートとしてはジフェニルカーボネート等を、用いることができる。
(Polycarbonate polyol)
Examples of the polycarbonate polyol include those obtained by reacting the above-mentioned low molecular weight polyol with a carbonate compound such as a dialkyl carbonate, an alkylene carbonate, or a diallyl carbonate.
As the dialkyl carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate or the like can be used, ethylene carbonate or the like can be used as the alkylene carbonate, and diphenyl carbonate or the like can be used as the diaryl carbonate.
(ポリオレフィンポリオール)
ポリオレフィンポリオールとしては、水酸基含有ポリブタジエン、水添した水酸基含有ポリブタジエン、水酸基含有ポリイソプレン、水添した水酸基含有ポリイソプレン、水酸基含有塩素化ポリプロピレン、水酸基含有塩素化ポリエチレン等が挙げられる。
(Polyolefin polyol)
Examples of the polyolefin polyol include hydroxyl group-containing polybutadiene, hydrogenated hydroxyl group-containing polybutadiene, hydroxyl group-containing polyisoprene, hydrogenated hydroxyl group-containing polyisoprene, hydroxyl group-containing chlorinated polypropylene, and hydroxyl group-containing chlorinated polyethylene.
(植物油系ポリオール)
植物油系ポリオールとしては、例えば、植物由来のひまし油、ダイマー酸、若しくは大豆油を原料としたポリオールが挙げられる。
(Vegetable oil-based polyol)
Examples of the vegetable oil-based polyol include castor oil derived from plants, dimer acid, and polyols made from soybean oil.
本発明の湿気硬化型接着剤は、安全性や作業環境への配慮から液状の無溶剤型で用いることが好ましく、ポリオールとして好ましくは、ポリエーテルポリオール、又は植物油系ポリオールであり、より好ましくはポリエーテルポリオールであり、更に好ましくはポリプロピレングリコールである。 The moisture-curable adhesive of the present invention is preferably used as a liquid solvent-free type from the viewpoint of safety and work environment, and is preferably a polyether polyol or a vegetable oil-based polyol, more preferably poly. It is an ether polyol, more preferably polypropylene glycol.
ポリオールの数平均分子量は、好ましくは500以上、30,000以下であり、より好ましくは2,000以上、10,000以下である。 The number average molecular weight of the polyol is preferably 500 or more and 30,000 or less, and more preferably 2,000 or more and 10,000 or less.
ポリオールは、上記以外のその他ポリオールを含有してもよく、ウレタン結合濃度の調節や各種官能基導入を目的として、上述の低分子ポリオールを併用することができる。 The polyol may contain other polyols other than the above, and the above-mentioned low molecular weight polyols can be used in combination for the purpose of adjusting the urethane bond concentration and introducing various functional groups.
<ポリイソシアネート>
ウレタンユニット(A)を構成するポリイソシアネートとしては、例えば、芳香族、脂肪族、脂環式のジイソシアネートが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
<Polyisocyanate>
Examples of the polyisocyanate constituting the urethane unit (A) include aromatic, aliphatic, and alicyclic diisocyanates. These may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type.
芳香族ジイソシアネートとしては、例えば、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、m−フェニレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,2’−ジフェニルメタンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、トリジンジイソシアナネート、キシリレンジイソシアネート、m−テトラメチルキシレンジイソシアナート、p−テトラメチルキシレンジイソシアナート、3,3’−ジメチル−4,4’−ビフェニレンジイソシアネート、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ビフェニレンジイソシアネート、3,3’−ジクロロ−4,4’−ビフェニレンジイソシアネート、1,5−テトラヒドロナフタレンジイソシアネートが挙げられる。 Examples of the aromatic diisocyanate include 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, m-phenylenedi isocyanate, p-phenylenedi isocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, and 2,4-diphenylmethane diisocyanate, 2 , 2'-Diphenylmethane diisocyanate, 1,5-naphthalenediocyanate, trizine diisocyanate, xylylene diisocyanate, m-tetramethylxylene diisocyanate, p-tetramethylxylene diisocyanate, 3,3'-dimethyl-4 , 4'-biphenylenediisocyanate, 3,3'-dimethoxy-4,4'-biphenylenediocyanate, 3,3'-dichloro-4,4'-biphenylenediocyanate, 1,5-tetrahydronaphthalenedi isocyanate.
脂肪族ジイソシアネートとしては、例えば、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、1,2−プロピレンジイソシアネート、2,3−ブチレンジイソシアネート、1,3−ブチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、リジンエステルトリイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートテトラメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートが挙げられる。 Examples of the aliphatic diisocyanis include trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 1,2-propylene diisocyanate, 2,3-butylenedisocyanate, 1,3-butyrenis diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, and 2). , 4,4-trimethylhexamethylene diisocyanis, lysine diisocyanis, lysine ester triisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate tetramethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, trimethylhexamethylene Diisocyanate can be mentioned.
脂環式ジイソシアネートとしては、例えば、イソホロンジイソシアネート、1,3−シクロペンタンジイソシアネート、1,3−シクロヘキサンジイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、メチル−2,4−シクロヘキサンジイソシアネート、メチル−2,6−シクロヘキサンジイソシアネート、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、1,4−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、水添キシリレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネートが挙げられる。 Examples of the alicyclic diisocyanate include isophorone diisocyanate, 1,3-cyclopentane diisocyanate, 1,3-cyclohexanediisocyanate, 1,4-cyclohexanediisocyanate, methyl-2,4-cyclohexanediisocyanate, and methyl-2,6-cyclohexane. Examples thereof include diisocyanate, 4,4'-methylenebis (cyclohexylisocyanate), 1,4-bis (isocyanatemethyl) cyclohexane, hydrogenated xylylene diisocyanate, dimerate diisocyanate, and norbornene diisocyanate.
ポリオールとポリイソシアネートとの反応は、好ましくは無溶媒下で公知のウレタン化反応を用いて行うことができ、ポリイソシアネートを過剰にすることで、両末端にイソシアネート基を有するウレタンユニットを得ることができる。反応時のイソシアネート基と水酸基とのモル当量比(NCOモル数/OHモル数)は、好ましくは1.05〜2.00、より好ましくは1.10〜1.70である。
ウレタン化反応では、反応性を調整する目的で触媒を用いてもよい。
The reaction between the polyol and the polyisocyanate can be preferably carried out using a known urethanization reaction in the absence of a solvent, and by adding an excess of the polyisocyanate, a urethane unit having isocyanate groups at both ends can be obtained. can. The molar equivalent ratio (NCO molar number / OH molar number) between the isocyanate group and the hydroxyl group during the reaction is preferably 1.05 to 2.00, more preferably 1.10 to 1.70.
In the urethanization reaction, a catalyst may be used for the purpose of adjusting the reactivity.
(触媒)
触媒としては、公知の金属系触媒、アミン系触媒等が使用できる。金属系触媒としては、ジブチル錫ジラウレート、オクトエ酸錫、ジブチル錫ジ(2−エチルヘキソエート)、2−エチルヘキソエート鉛、チタン酸2−エチルヘキシル、チタンエチルアセテート、2−エチルヘキソエート鉄、2−エチルヘキソエートコバルト、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、テトラ−n−ブチル錫等が挙げられる。アミン系触媒としては、テトラメチルブタンジアミン等の3級アミン等が挙げられる。触媒の使用量は、好ましくはポリオールに対して0.05〜1モル%の範囲である。
(catalyst)
As the catalyst, known metal-based catalysts, amine-based catalysts and the like can be used. Metallic catalysts include dibutyltin dilaurate, tin octoate, dibutyltin di (2-ethylhexoate), 2-ethylhexoate lead, 2-ethylhexyl titanate, titanium ethylacetate, 2-ethylhexoate. Examples thereof include iron, 2-ethylhexoate cobalt, zinc naphthenate, cobalt naphthenate, tetra-n-butyl tin and the like. Examples of the amine-based catalyst include tertiary amines such as tetramethylbutanediamine. The amount of the catalyst used is preferably in the range of 0.05 to 1 mol% with respect to the polyol.
ウレタンユニット(A)の数平均分子量は、特に制限されず、好ましくは3,000〜200,000の範囲である。3,000以上であると得られる硬化物の接着性に優れ、200,000以下であると粘度の調整が容易となる。 The number average molecular weight of the urethane unit (A) is not particularly limited, and is preferably in the range of 3,000 to 200,000. When it is 3,000 or more, the adhesiveness of the obtained cured product is excellent, and when it is 200,000 or less, the viscosity can be easily adjusted.
<連鎖移動剤>
上述で得られたウレタンユニット(A)の両末端のイソシアナト基と、連鎖移動剤とを反応させることで、両末端に連鎖移動剤残基を有するプレポリマーを得ることができる。
連鎖移動剤は、特に制限されないが、イソシアナト基と反応しうる官能基とスルファニル基とを有するものが好ましい。当該連鎖移動剤を用いると、ウレタンユニット(A)における末端イソシアナト基と、連鎖移動剤におけるイソシアナト基と反応しうる官能基とが反応し、両末端にスルファニル基を有するプレポリマーが形成される。
ウレタンユニットと連鎖移動剤との反応は、20〜120℃の任意の温度で混合することで容易に進行し、連鎖移動剤は、公知の連鎖移動剤から単独又は2種以上を併用して用いることができる。
<Chain transfer agent>
By reacting the isocyanato groups at both ends of the urethane unit (A) obtained above with the chain transfer agent, a prepolymer having chain transfer agent residues at both ends can be obtained.
The chain transfer agent is not particularly limited, but preferably has a functional group capable of reacting with an isocyanato group and a sulfanil group. When the chain transfer agent is used, the terminal isocyanato group in the urethane unit (A) and the functional group capable of reacting with the isocyanato group in the chain transfer agent react to form a prepolymer having a sulfanyl group at both ends.
The reaction between the urethane unit and the chain transfer agent proceeds easily by mixing at an arbitrary temperature of 20 to 120 ° C., and the chain transfer agent is used alone or in combination of two or more of known chain transfer agents. be able to.
上記イソシアナト基と反応しうる官能基としては、水酸基又はアミノ基が挙げられ、アミノ基の水素原子は、アルキル基やアリール基等の有機残基で置換されていてもよく、このような置換アミノ基としては、例えば、N−アルキルアミノ基、N−アリールアミノ基のようなモノ置換アミノ基が挙げられる。水酸基としては、一級水酸基、二級水酸基又は三級水酸基が挙げられる。
イソシアナト基と反応しうる官能基は、イソシアナト基との反応性に優れる点から、好ましくはアミノ基である。アミノ基はスルファニル基よりも反応性が高いため、ウレタンユニットの末端イソシアナト基と優先的に反応してウレア結合を形成し、プレポリマーの末端に効率的にスルファニル基を導入することができるため好ましい。
Examples of the functional group capable of reacting with the isocyanato group include a hydroxyl group or an amino group, and the hydrogen atom of the amino group may be substituted with an organic residue such as an alkyl group or an aryl group, and such a substituted amino may be used. Examples of the group include mono-substituted amino groups such as N-alkylamino group and N-arylamino group. Examples of the hydroxyl group include a primary hydroxyl group, a secondary hydroxyl group or a tertiary hydroxyl group.
The functional group capable of reacting with the isocyanato group is preferably an amino group because of its excellent reactivity with the isocyanato group. Since the amino group is more reactive than the sulfanyl group, it is preferable because it can preferentially react with the terminal isocyanato group of the urethane unit to form a urea bond and efficiently introduce the sulfanyl group to the terminal of the prepolymer. ..
分子内に1つのアミノ基と1つのスルファニル基を有する化合物としては、例えば、2−アミノエタンチオール、3−アミノプロピル−1−チオール、1−アミノプロピル−2−チオール、4−アミノ−1−ブタンチオール等のアミノアルカンチオール類;2−アミノチオフェノール、3−アミノチオフェノール、4−アミノチオフェノール等のアミノベンゼンチオール類;が挙げられる。中でも、好ましくはアミノアルカンチオール類であり、より好ましくは2−アミノエタンチオールである。 Examples of the compound having one amino group and one sulfanyl group in the molecule include 2-aminoethanethiol, 3-aminopropyl-1-thiol, 1-aminopropyl-2-thiol, 4-amino-1-. Examples thereof include aminoalkanethiols such as butanethiol; aminobenzenethiols such as 2-aminothiophenol, 3-aminothiophenol, and 4-aminothiophenol; Among them, aminoalkanolthiols are preferable, and 2-aminoethanethiol is more preferable.
<エチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(B)>
エチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(B)は、分子内に加水分解性シリル基を有するエチレン性不飽和単量体(b1)に由来する構成単位を有するものであり、分子内に加水分解性シリル基を有するエチレン性不飽和単量体(b1)を含むエチレン性不飽和単量体を、重合開始剤の存在下に重合させて得られる構造体である。
具体的には、工程2で得られた両末端に連鎖移動剤残基を有するプレポリマーと、分子内に加水分解性シリル基を有するエチレン性不飽和単量体(b1)を含むエチレン性不飽和単量体とを、重合開始剤の存在下に重合させることで、ウレタンユニット(A)と、エチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(B)とが、連鎖移動剤残基により連結したブロックポリマーを得ることができる。
<Polymer unit (B) of ethylenically unsaturated monomer>
The polymer unit (B) of the ethylenically unsaturated monomer has a structural unit derived from the ethylenically unsaturated monomer (b1) having a hydrolyzable silyl group in the molecule, and has a structural unit in the molecule. It is a structure obtained by polymerizing an ethylenically unsaturated monomer containing an ethylenically unsaturated monomer (b1) having a hydrolyzable silyl group in the presence of a polymerization initiator.
Specifically, the prepolymer obtained in step 2 having chain transfer agent residues at both ends and the ethylenically unsaturated monomer (b1) having an ethylenically unsaturated monomer (b1) having a hydrolyzable silyl group in the molecule are included. By polymerizing the saturated monomer in the presence of a polymerization initiator, the urethane unit (A) and the polymer unit (B) of the ethylenically unsaturated monomer are linked by a chain transfer agent residue. Block polymer can be obtained.
<加水分解性シリル基を有するエチレン性不飽和単量体(b1)>
単量体(b1)の加水分解性シリル基としては、例えば、メトキシシリル基やエトキシシリル基等のアルコキシシリル基が挙げられ、このような基を有するエチレン性不飽和単量体(b1)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、ビニルメチルジメトキシシラン、アリルトリメトキシシラン等のビニルシラン類;(メタ)アクリル酸−3−(トリメトキシシリル)プロピル、(メタ)アクリル酸−3−(トリエトキシシリル)プロピル、(メタ)アクリル酸−3−(ジメトキシメチルシリル)プロピル、(メタ)アクリル酸−3−(ジエトキシメチルシリル)プロピル、(メタ)アクリル酸−3−(ジメトキシメチルシリル)メチル、(メタ)アクリル酸−3−(ジエトキシメチルシリル)メチル等のシリル基含有(メタ)アクリル酸エステル類;が挙げられる。
<Ethylene unsaturated monomer having a hydrolyzable silyl group (b1)>
Examples of the hydrolyzable silyl group of the monomer (b1) include an alkoxysilyl group such as a methoxysilyl group and an ethoxysilyl group, and the ethylenically unsaturated monomer (b1) having such a group is used. Is, for example, vinyl silanes such as vinyl trimethoxysilane, vinyl triethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, allyltrimethoxysilane; (meth) acrylic acid-3- (trimethoxysilyl) propyl, (meth) acrylic acid-3. -(Triethoxysilyl) propyl, (meth) acrylate-3- (dimethoxymethylsilyl) propyl, (meth) acrylate-3- (diethoxymethylsilyl) propyl, (meth) acrylate-3- (dimethoxymethyl) Examples thereof include silyl group-containing (meth) acrylic acid esters such as silyl) methyl and (meth) acrylic acid-3- (diethoxymethylsilyl) methyl.
前記エチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(B)を構成するエチレン性不飽和単量体は、加水分解性シリル基を有するエチレン性不飽和単量体(b1)を、該単量体の全質量を基準として、好ましくは5〜100質量%の範囲で含み、より好ましくは10〜50質量%の範囲で含む。5〜100質量%の範囲であると、破断応力と破断伸びに優れるため好ましい。 The ethylenically unsaturated monomer constituting the polymer unit (B) of the ethylenically unsaturated monomer is an ethylenically unsaturated monomer (b1) having a hydrolyzable silyl group. It is preferably contained in the range of 5 to 100% by mass, more preferably in the range of 10 to 50% by mass, based on the total mass of the above. The range of 5 to 100% by mass is preferable because it is excellent in breaking stress and breaking elongation.
<その他のエチレン性不飽和単量体>
工程3で用いられる、加水分解性シリル基を有するエチレン性不飽和単量体(b1)以外のエチレン性不飽和単量体としては、単量体(b1)と共重合可能なものであれば特に制限されず、公知のエチレン性不飽和単量体から適宜選択することができる。
このようなエチレン性不飽和単量体としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ターシャリーブチル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、イソミリスチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート等の直鎖又は分岐アルキル(メタ)アクリレート類;
シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ターシャリブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート等の環状アルキル(メタ)アクリレート類;
トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレート、テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート等のフルオロアルキル(メタ)アクリレート類;
テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、3−メチル−3−オキセタニル(メタ)アクリレート等の複素環を有する(メタ)アクリレート類;
ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、パラクミルフェノキシエチル(メタ)アクリレート、パラクミルフェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、又はノニルフェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等の芳香族環を有する(メタ)アクリレート類;
メトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、オクトキシポリエチレングリコールポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ラウロキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ステアロキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコールポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、ラウロキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコールポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、n−ブトキシエチル(メタ)アクリレート、n−ブトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、2−エトキシエチル(メタ)アクリレート等のアルキルエーテル基を有する(メタ)アクリレート類;スチレン、α−メチルスチレン、酢酸ビニル等のビニル類;が挙げられる。
これらは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
<Other ethylenically unsaturated monomers>
The ethylenically unsaturated monomer other than the ethylenically unsaturated monomer (b1) having a hydrolyzable silyl group used in step 3 is any one that can be copolymerized with the monomer (b1). It is not particularly limited and can be appropriately selected from known ethylenically unsaturated monomers.
Examples of such ethylenically unsaturated monomers include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, and isobutyl (meth). ) Acrylate, tertiary butyl (meth) acrylate, isoamyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, cetyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, isodecyl Linear or branched alkyl (meth) acrylates such as (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, tridecyl (meth) acrylate, isomyristyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, isostearyl (meth) acrylate;
Cyclohexyl (meth) acrylate, tertiary butylcyclohexyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, dicyclopentanyloxyethyl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, dicyclopentenyloxyethyl (meth) ) Cyclic alkyl (meth) acrylates such as acrylates and isobornyl (meth) acrylates;
Fluoroalkyl (meth) acrylates such as trifluoroethyl (meth) acrylate, octafluoropentyl (meth) acrylate, perfluorooctylethyl (meth) acrylate, and tetrafluoropropyl (meth) acrylate;
(Meta) acrylates having a heterocycle such as tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate and 3-methyl-3-oxetanyl (meth) acrylate;
Benzyl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, phenoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, paracumylphenoxyethyl (meth) acrylate, paracumylphenoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, nonylphenoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, etc. (Meta) acrylates having an aromatic ring of
Methoxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate, octoxypolyethylene glycol polypropylene glycol mono (meth) acrylate, lauroxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate, stearoxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate, phenoxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate, Phenoxy Polyethylene Glycol Polyethylene Glycol Mono (Meta) Acrylic, Polyethylene Glycol Monomethyl Ether (Meta) Acrylic, Lauroxy Polyethylene Glycol Mono (Meta) Acrylic, Nonyl Phenoxy Polyethylene Glycol Mono (Meta) Acrylic, Nonyl Phenoxy Polyethylene Glycol Mono (Meta) Acrylic, Nonylphenoxypolyethylene glycol polypropylene glycol mono (meth) acrylate, phenoxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, n-butoxyethyl (meth) acrylate, n-butoxydiethylene glycol (meth) acrylate, 2-methoxy Examples thereof include (meth) acrylates having an alkyl ether group such as ethyl (meth) acrylate and 2-ethoxyethyl (meth) acrylate; vinyls such as styrene, α-methylstyrene and vinyl acetate;
These may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type.
本発明におけるブロックポリマーは、エチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(B)を、ブロックポリマーの全質量を基準として、好ましくは5〜40質量%の範囲で含み、より好ましくは10〜30質量%の範囲で含む。5〜40質量%の範囲であると、接着剤の硬化物の破断応力及び破断伸びに優れるため好ましい。 The block polymer in the present invention contains the polymer unit (B) of the ethylenically unsaturated monomer, preferably in the range of 5 to 40% by mass, more preferably 10 to 30 based on the total mass of the block polymer. Included in the range of% by mass. The range of 5 to 40% by mass is preferable because the cured product of the adhesive is excellent in breaking stress and breaking elongation.
<重合開始剤>
重合開始剤としては、公知のアゾ系化合物や有機過酸化物を用いることができる。これらは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
アゾ系化合物としては、特に制限されず、例えば、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチル−4−メトキシバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、ジメチル1,1’−アゾビス(1−シクロヘキサンカーボキシレート)、ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、4,4’−アゾビス(4−シアノバレリック酸)、2,2’−アゾビス(2−ヒドロキシメチルプロピオニトリル)、又は2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]が挙げられる。
有機過酸化物としては、特に制限されず、例えば、過酸化ベンゾイル、t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサエート、t−ブチルパーベンゾエイト、クメンヒドロパーオキシド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−n−プロピルパーオキシジカーボネート、ジ(2−エトキシエチル)パーオキシジカーボネート、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、t−ブチルパーオキシビバレート、(3,5,5−トリメチルヘキサノイル)パーオキシド、ジプロピオニルパーオキシド、ジアセチルパーオキシドが挙げられる。
<Polymerization initiator>
As the polymerization initiator, known azo compounds and organic peroxides can be used. These may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type.
The azo compound is not particularly limited, and is, for example, 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis (2-methylbutyronitrile), 1,1'-azobis (cyclohexane1-cyclohexane1-). Carbonitrile), 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobis (2,4-dimethyl-4-methoxyvaleronitrile), 2,2'-azobis (4-methoxy) -2,4-dimethylvaleronitrile), dimethyl 1,1'-azobis (1-cyclohexanecarboxylate), dimethyl 2,2'-azobis (2-methylpropionate), 4,4'-azobis (4) -Cyanovaleric acid), 2,2'-azobis (2-hydroxymethylpropionitrile), or 2,2'-azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane].
The organic peroxide is not particularly limited, and is, for example, benzoyl peroxide, t-butylperoxy2-ethylhexaate, t-butylperbenzoate, cumenehydroperoxide, diisopropylperoxydicarbonate, di-n. -Propyl peroxydicarbonate, di (2-ethoxyethyl) peroxydicarbonate, t-butylperoxyneodecanoate, t-butylperoxyviverate, (3,5,5-trimethylhexanoyl) peroxide, Examples thereof include dipropionyl peroxide and diacetyl peroxide.
重合開始剤の使用量は、エチレン性不飽和単量体の全量を基準として、好ましくは0.001〜15質量%である。0.001〜15質量%の範囲であると、効果的に連鎖移動重合が進行するため好ましい。 The amount of the polymerization initiator used is preferably 0.001 to 15% by mass based on the total amount of the ethylenically unsaturated monomer. A range of 0.001 to 15% by mass is preferable because chain transfer polymerization effectively proceeds.
<エチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(B)の数平均分子量>
エチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(B)の数平均分子量は、好ましくは2,000〜200,000の範囲である。2,000以上であると、得られる硬化物の破断応力に優れ、200,000以下であると粘度の調整が容易となる。
<Number average molecular weight of polymer unit (B) of ethylenically unsaturated monomer>
The number average molecular weight of the polymer unit (B) of the ethylenically unsaturated monomer is preferably in the range of 2,000 to 200,000. When it is 2,000 or more, the breaking stress of the obtained cured product is excellent, and when it is 200,000 or less, the viscosity can be easily adjusted.
<溶媒>
ポリオールとポリイソシアネートとの反応、ウレタンユニットと連鎖移動剤との反応、連鎖移動剤残基を用いてエチレン性不飽和単量体を重合する反応といった、ブロックポリマーを製造する際の反応は、溶媒を用いて行ってもよい。これらの溶媒は1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
ポリオールとポリイソシアネートとの反応に用いてもよい溶媒としては、イソシアネナト基と反応しないものであれば特に制限されず、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、トルエン、キシレン、アニソール、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、N−ビニルピロリドン、N−メチルカプロラクタム、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ピリジン、ジメチルスルホン、ヘキサメチルスルホキシド、m−クレゾール、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトンが挙げられる。
ウレタンユニットと連鎖移動剤との反応に用いてもよい溶媒としては、上述の溶媒の他、エタノール、イソプロパノール、ターシャリーブタノール、ダイアセトンアルコール等のアルコール類を用いることができる。
<Solvent>
Reactions in the production of block polymers, such as the reaction between polyols and polyisocyanates, the reaction between urethane units and chain transfer agents, and the reaction of polymerizing ethylenically unsaturated monomers using chain transfer agent residues, are solvents. It may be carried out using. One of these solvents may be used alone, or two or more of them may be used in combination.
The solvent that may be used for the reaction between the polyol and the polyisocyanate is not particularly limited as long as it does not react with the isocyanenato group, and is, for example, acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, toluene, xylene. , Anisol, propylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, N-vinylpyrrolidone, N-methylcaprolactum, dimethyl Examples thereof include sulfoxide, tetramethylurea, pyridine, dimethylsulfone, hexamethylsulfoxide, m-cresol, γ-butyrolactone and γ-valerolactone.
As the solvent that may be used for the reaction between the urethane unit and the chain transfer agent, alcohols such as ethanol, isopropanol, tertiary butanol, and diacetone alcohol can be used in addition to the above-mentioned solvent.
<ブロックポリマーの数平均分子量>
ブロックポリマーの数平均分子量は、好ましくは、5,000〜300,000の範囲であり、より好ましくは10,000〜100,000の範囲であり、更に好ましくは10,000〜50,000の範囲である。5,000以上であると、得られる硬化物の破断応力に優れ、300,000以下であると粘度の調整が容易であるため好ましい。
<Number average molecular weight of block polymer>
The number average molecular weight of the block polymer is preferably in the range of 5,000 to 300,000, more preferably in the range of 10,000 to 100,000, and even more preferably in the range of 10,000 to 50,000. Is. When it is 5,000 or more, the breaking stress of the obtained cured product is excellent, and when it is 300,000 or less, the viscosity can be easily adjusted, which is preferable.
<湿気硬化型接着剤の製造>
本発明の湿気硬化型接着剤は、ブロックポリマーを含むものであり、接着剤硬化物の破断応力や柔軟性等を調整する目的で、ブロックポリマーの他に公知の変性シリコーン樹脂、シラノール縮合触媒、シランカップリング剤、リン酸若しくはリン酸誘導体、レベリング剤若しくは消泡剤、充填剤、噴射剤、可塑剤、超可塑剤、湿潤剤、難燃剤、粘度調整剤、保存剤、安定剤、着色剤の他、エポキシ基を有する化合物、エポキシ樹脂、その他の樹脂等の公知の添加剤を配合してもよい。
<Manufacturing of moisture-curable adhesive>
The moisture-curable adhesive of the present invention contains a block polymer, and for the purpose of adjusting the breaking stress, flexibility, etc. of the cured adhesive, a known modified silicone resin, silanol condensation catalyst, etc., in addition to the block polymer, Silane coupling agent, phosphoric acid or phosphoric acid derivative, leveling agent or defoaming agent, filler, propellant, plasticizer, superplasticizer, wetting agent, flame retardant, viscosity modifier, preservative, stabilizer, colorant In addition, known additives such as a compound having an epoxy group, an epoxy resin, and other resins may be blended.
(変性シリコーン樹脂)
変性シリコーン樹脂としては、公知の架橋性シリル基を有する樹脂(上記ブロックポリマーを除く)であれば特に制限されず、例えば、主鎖骨格がポリオキシアルキレン又はポリオキシアルキレンエーテルである分子末端に反応性シリル基を有する樹脂が挙げられる。このような樹脂の市販品としては、例えば、カネカ社製の商品名MSポリマーS810、MSポリマーS−203、サイリルSAT−115、サイリルSAT−145、サイリルSAX510、サイリルSAX520、サイリルSAX530、又はサイリルSAX580;旭硝子社製の商品名エクセスターS2410、エクセスターW2521、又はエクセスターA2551;が挙げられる。
(Modified silicone resin)
The modified silicone resin is not particularly limited as long as it is a known resin having a crosslinkable silyl group (excluding the above block polymer), and for example, it reacts with a molecular terminal having a main chain skeleton of polyoxyalkylene or polyoxyalkylene ether. Examples thereof include resins having a sex silyl group. Examples of commercially available products of such resins include MS Polymer S810, MS Polymer S-203, Cyril SAT-115, Cyril SAT-145, Cyril SAX510, Cyril SAX520, Cyril SAX530, or Cyril SAX580 manufactured by Kaneka Corporation. Examples thereof include trade names Exester S2410, Exester W2521, or Exester A2551 manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.
(シラノール縮合剤)
シラノール縮合剤としては、例えば、有機錫化合物、アミン化合物、カルボン酸金属塩、カルボン酸、アルコキシ金属、無機酸が挙げられる。
(Silanol condensing agent)
Examples of the silanol condensing agent include organic tin compounds, amine compounds, carboxylic acid metal salts, carboxylic acids, alkoxy metals, and inorganic acids.
上記有機錫化合物としては、例えば、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジマレート等の金属系触媒が挙げられる。 Examples of the organotin compound include metal catalysts such as dibutyltin diacetate, dibutyltin dilaurate, dioctyltin dilaurate, and dibutyltin dimarate.
上記アミン化合物としては、例えば、オクチルアミン、ジイソプロピルアミン、ジオクチルアミン、トリオクチルアミン、シクロヘキシルアミン等の脂肪族アミン類;ピリジン、N−メチルモルホリン、ピペリジン、1,8−ジアザ−ビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7、1,5−ジアザビシクロ(4,3,0)ノネン−5、6−ジブチルアミノ−1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7、1,2−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジン等の含窒素複素環式アミン類;グアニジン、フェニルグアニジン、ジフェニルグアニンジン等のグアニジン類;ブチルビグアニド、1−o−トリルビグアニド、1−フェニルビグアニド等のビグアニド類の他、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンが挙げられる。 Examples of the amine compound include aliphatic amines such as octylamine, diisopropylamine, dioctylamine, trioctylamine and cyclohexylamine; pyridine, N-methylmorpholine, piperidine and 1,8-diaza-bicyclo (5,4). , 0) Undecene-7,1,5-diazabicyclo (4,3,0) Nonen-5,6-dibutylamino-1,8-diazabicyclo (5,4,0) Undecene-7,1,2-dimethyl- Nitrogen-containing heterocyclic amines such as 1,4,5,6-tetrahydropyrimidine; guanidines such as guanidine, phenylguanidine and diphenylguanidine; biguanides such as butylbiguanide, 1-o-tolylbiguanide and 1-phenylbiguanide In addition to the above, diethanolamine and triethanolamine can be mentioned.
上記カルボン酸金属塩としては、例えば、カルボン酸錫、カルボン酸ビスマス、カルボン酸チタン、カルボン酸鉄、カルボン酸ジルコニウムが挙げられる。 Examples of the above-mentioned metal carboxylate salt include tin carboxylate, bismuth carboxylate, titanium carboxylate, iron carboxylate, and zirconium carboxylate.
これらのシラノール縮合剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。シラノール縮合剤の配合量は、湿気硬化型接着剤の全質量を基準として、好ましくは0.001〜20質量%である。 These silanol condensing agents may be used alone or in combination of two or more. The blending amount of the silanol condensing agent is preferably 0.001 to 20% by mass based on the total mass of the moisture-curable adhesive.
(シランカップリング剤)
シランカップリング剤としては、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等のビニル基を有するトリアルコキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)3−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ基を有するトリアルコキシシラン;3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、2−(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、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のグリシジル基を有するトリアルコキシシラン;3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等のイソシアナト基を有するトリアルコキシシラン;3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプト基を有するトリアルコキシシランが挙げられる。
シランカップリング剤の配合量は、ブロックポリマーの全質量を基準として、好ましくは0.05〜10質量%である。
(Silane coupling agent)
Examples of the silane coupling agent include trialkoxysilane having a vinyl group such as vinyltrimethoxysilane and vinyltriethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, and N- (2-aminoethyl) 3-aminopropyltrimethoxy. Trialkoxysilane having an amino group such as silane; glycidyl group such as 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane Trialkoxysilane having; Trialkoxysilane having an isocyanato group such as 3-isocyanatopropyltriethoxysilane; Trialkoxysilane having a mercapto group such as 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane and 3-mercaptopropyltrimethoxysilane.
The blending amount of the silane coupling agent is preferably 0.05 to 10% by mass based on the total mass of the block polymer.
<硬化物、積層体>
本発明の硬化物は、上述の湿気硬化型接着剤を、水分を用いて硬化してなるものである。硬化物の形成方法は特に制限されず、例えば、無溶剤あるいは必要に応じて溶剤等を用いて塗布方法に適した粘度に調整した湿気硬化性接着剤を、基材上に塗布した後、必要に応じて例えば50℃〜200℃の温度に加熱して溶剤等の揮発分を除去し、次いで20℃〜85℃の温度で水分と反応させ硬化させることにより得ることができる。
<Hardened material, laminated body>
The cured product of the present invention is obtained by curing the above-mentioned moisture-curable adhesive with moisture. The method for forming the cured product is not particularly limited, and for example, it is necessary after applying a moisture-curable adhesive having a viscosity adjusted to a viscosity suitable for the coating method using no solvent or, if necessary, a solvent or the like on the substrate. It can be obtained by, for example, heating to a temperature of 50 ° C. to 200 ° C. to remove volatile components such as a solvent, and then reacting with water at a temperature of 20 ° C. to 85 ° C. to cure.
本発明の積層体は、基材上に、上述の硬化物からなる層を備えるものである。積層体の製造方法は特に制限されず、例えば、湿気硬化性接着剤を第1の基材上に塗布した後、必要に応じて溶剤等の揮発分をオーブンで乾燥させて未硬化の樹脂層を形成し、さらに該樹脂層に第2の基材を重ね、必要に応じて熱圧着等を行い軟化させて密着させつつ樹脂層を湿気硬化させて製造することができる。
また、本発明の積層体は、あらかじめシート状に成型した、湿気硬化性接着剤を乾燥させてなる未硬化の樹脂層を、2つの基材の間に挟み、熱圧着等により軟化させて密着させつつ湿気硬化させて製造することができる。
硬化物からなる層の厚みは、用途に応じて適宜選択され、好ましくは0.1μm〜300mmの範囲である。
The laminate of the present invention comprises a layer made of the above-mentioned cured product on a base material. The method for producing the laminate is not particularly limited. For example, after applying a moisture-curable adhesive on the first substrate, a volatile component such as a solvent is dried in an oven as necessary to dry an uncured resin layer. The second base material is further superposed on the resin layer, and if necessary, thermocompression bonding or the like is performed to soften and adhere the resin layer, and the resin layer can be moisture-cured for production.
Further, in the laminate of the present invention, an uncured resin layer obtained by drying a moisture-curable adhesive, which is previously molded into a sheet shape, is sandwiched between two base materials and softened by thermocompression bonding or the like to adhere to the laminate. It can be manufactured by moisture curing while allowing it to cure.
The thickness of the layer made of the cured product is appropriately selected depending on the intended use, and is preferably in the range of 0.1 μm to 300 mm.
(基材)
基材としては、特に制限されず、例えば、ポリエチレン、ポリロピレン、ポリウレタン、ポリアクリレート、ポリカーボネート、及びそれらのコポリマー等の熱可塑性ポリマー、加硫ゴム等の熱硬化性ポリマー、尿素−ホルムアルデヒドフォーム、メラミン樹脂、アルミニウム等の金属、木材、コンクリート、タイル、炭素繊維強化プラスチック、ガラス繊維強化プラスチック及びその他の繊維強化プラスチックが挙げられ、接着剤を介して接着される基材は、同一であってもよいし異なるものであってもよい。また、積層体が、2つ以上の基材を備える場合、複数の基材は同一であってもよいし異なるものであってもよい。
(Base material)
The base material is not particularly limited, and is, for example, a thermoplastic polymer such as polyethylene, polylopylene, polyurethane, polyacrylate, polycarbonate, and a copolymer thereof, a thermosetting polymer such as vulture rubber, urea-formaldehyde foam, and a melamine resin. , Aluminum and other metals, wood, concrete, tiles, carbon fiber reinforced plastics, glass fiber reinforced plastics and other fiber reinforced plastics, and the substrates bonded via the adhesive may be the same. It may be different. Further, when the laminate includes two or more base materials, the plurality of base materials may be the same or different.
本発明の湿気硬化型接着剤、該接着剤を用いてなる硬化物及び積層体は、優れた破断応力及び破断伸びを有しており、基材変形に対する追従性が高く、長期耐久性を必要とする自動車、建材等の分野における接合材及びシーリング剤として有用である。 The moisture-curable adhesive of the present invention, the cured product and the laminate made by using the adhesive have excellent breaking stress and breaking elongation, have high followability to substrate deformation, and require long-term durability. It is useful as a bonding material and a sealing agent in the fields of automobiles, building materials, etc.
以下に、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、以下の実施例は本発明の権利範囲を何ら制限するものではない。なお、特に断りのない限り、実施例における「部」及び「%」は、各々「質量部」及び「質量%」を表す。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples, but the following examples do not limit the scope of rights of the present invention in any way. Unless otherwise specified, "parts" and "%" in the examples represent "parts by mass" and "% by mass", respectively.
<数平均分子量(Mn)>
樹脂の数平均分子量(Mn)は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)により測定した分子量が既知のポリスチレンによる換算値を用いた。測定は、GPC装置としてGPC−8020(東ソー社製)、溶離液としてテトラヒドロフラン、カラムとしてTSKgelSuperHM−M(東ソー社製)を3本直列に連結し、流速0.6ml/分、注入量10μl、カラム温度40℃の条件で行った。
<Number average molecular weight (Mn)>
For the number average molecular weight (Mn) of the resin, a conversion value using polystyrene having a known molecular weight measured by GPC (gel permeation chromatography) was used. For the measurement, GPC-8020 (manufactured by Tosoh) as a GPC device, tetrahydrofuran as an eluent, and TSKgelSuperHM-M (manufactured by Tosoh) as a column were connected in series, and the flow rate was 0.6 ml / min, the injection amount was 10 μl, and the column was used. The procedure was performed under the condition of a temperature of 40 ° C.
本明細書における化合物の略称を以下に示す。
PPG3000:ポリプロピレングリコール(平均官能基数:2、数平均分子量:3,000)
PPG8000:ポリプロピレングリコール(平均官能基数:2、数平均分子量:8,000)
IPDI:イソホロンジイソシアネート
KBM−503:メタクリル酸−3−(ジメトキシメチルシリル)プロピル(信越化学工業社製)
MMA:メチルメタクリレート
BMA:ブチルメタクリレート
The abbreviations of the compounds in the present specification are shown below.
PPG3000: Polypropylene glycol (average number of functional groups: 2, number average molecular weight: 3,000)
PPG8000: Polypropylene glycol (average number of functional groups: 2, number average molecular weight: 8,000)
IPDI: Isophorone diisocyanate KBM-503: Methacrylic acid-3- (dimethoxymethylsilyl) propyl (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
MMA: Methyl Methacrylate BMA: Butyl Methacrylate
<ブロックポリマーの製造>
(製造例1)
窒素ガス導入管、攪拌装置、温度計、還流器を備えた反応容器に、ポリオールとして、PPG3000を100部、ポリイソシアネートとしてIPDIを10.4部、触媒としてジブチル錫ジラウレート0.01部を仕込み、均一に撹拌した後、窒素雰囲気下90℃で5時間反応させてウレタンユニットを得た。
次に60℃まで冷却し、連鎖移動剤として2−アミノエタンチオール2.0部、イソプロパノール29.6部を加え、75℃で2時間反応させウレタンプレポリマーを得た。反応の終点は、FT−IRによりイソシアナト基由来のピーク(2270cm−1付近)の消失により確認した。
続いて、加水分解性シリル基を有するエチレン性不飽和単量体としてKBM−503を5.9部加えて均一に撹拌した後、窒素雰囲気下で75℃に昇温させ、ここに重合開始剤として2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)0.2部を30分毎に10回分割して加え、重合開始剤の添加後にさらに1時間反応させ、減圧下でイソプロパノールを除去してブロックポリマーを得た。
得られたブロックポリマー中のエチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(B)の割合(%)、全エチレン性不飽和単量体中の加水分解性シリル基を有するエチレン性不飽和単量体(b1)の割合(%)、ブロックポリマーの数平均分子量は表1の通りである。
<Manufacturing of block polymer>
(Manufacturing Example 1)
In a reaction vessel equipped with a nitrogen gas introduction pipe, a stirrer, a thermometer, and a recirculator, 100 parts of PPG3000 as a polyol, 10.4 parts of IPDI as a polyisocyanate, and 0.01 part of dibutyltin dilaurate as a catalyst were charged. After stirring uniformly, the reaction was carried out at 90 ° C. for 5 hours under a nitrogen atmosphere to obtain a urethane unit.
Next, the mixture was cooled to 60 ° C., 2.0 parts of 2-aminoethanethiol and 29.6 parts of isopropanol were added as chain transfer agents, and the mixture was reacted at 75 ° C. for 2 hours to obtain a urethane prepolymer. The end point of the reaction was confirmed by the disappearance of the peak derived from the isocyanato group ( around 2270 cm -1) by FT-IR.
Subsequently, 5.9 parts of KBM-503 as an ethylenically unsaturated monomer having a hydrolyzable silyl group was added and stirred uniformly, and then the temperature was raised to 75 ° C. under a nitrogen atmosphere, where the polymerization initiator was added. 0.2 part of 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) was added in 10 portions every 30 minutes, and the reaction was carried out for another 1 hour after the addition of the polymerization initiator to remove isopropanol under reduced pressure. To obtain a block polymer.
The ratio (%) of the polymer unit (B) of the ethylenically unsaturated monomer in the obtained block polymer, and the ethylenically unsaturated unit amount having a hydrolyzable silyl group in the total ethylenically unsaturated monomer. Table 1 shows the proportion (%) of the body (b1) and the number average molecular weight of the block polymer.
(製造例2〜6)
表1に示す化合物、及び配合組成に変更した以外は、製造例1と同様の操作を行い、製造例2〜6のブロックポリマーをそれぞれ得た。得られたブロックポリマー中のエチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(B)の割合(%)、全エチレン性不飽和単量体中の加水分解性シリル基を有するエチレン性不飽和単量体(b1)の割合(%)、ブロックポリマーの数平均分子量を表1に示す。
(Manufacturing Examples 2 to 6)
The same operations as in Production Example 1 were carried out except that the compounds and compounding compositions shown in Table 1 were changed, to obtain block polymers of Production Examples 2 to 6, respectively. The ratio (%) of the polymer unit (B) of the ethylenically unsaturated monomer in the obtained block polymer, and the ethylenically unsaturated unit amount having a hydrolyzable silyl group in the total ethylenically unsaturated monomer. Table 1 shows the proportion (%) of the body (b1) and the number average molecular weight of the block polymer.
<比較用樹脂の製造>
(比較製造例1)
窒素ガス導入管、撹拌装置、温度計、還流器を備えた反応容器に、PPG3000を100部、ポリイソシアネートとしてIPDIを10.4部、触媒としてジブチル錫ジラウレート0.01部を仕込み、均一に撹拌した後、窒素雰囲気下90℃で5時間反応させてウレタンユニットを得た。
次に60℃まで冷却し、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5.6部を加え、75℃で2時間反応させ、両末端に加水分解性シリル基を有するウレタン樹脂を得た。反応の終点は、FT−IRによりイソシアナト基由来のピーク(2270cm−1付近)の消失により確認した。ウレタン樹脂の数平均分子量は14,000であった。
<Manufacturing of comparative resin>
(Comparative Manufacturing Example 1)
In a reaction vessel equipped with a nitrogen gas introduction tube, a stirrer, a thermometer, and a refluxer, 100 parts of PPG3000, 10.4 parts of IPDI as polyisocyanate, and 0.01 part of dibutyltin dilaurate as a catalyst are charged and uniformly stirred. Then, the reaction was carried out at 90 ° C. for 5 hours under a nitrogen atmosphere to obtain a urethane unit.
Next, the mixture was cooled to 60 ° C., 5.6 parts of N- (2-aminoethyl) 3-aminopropyltrimethoxysilane was added, and the mixture was reacted at 75 ° C. for 2 hours to form a urethane resin having hydrolyzable silyl groups at both ends. Got The end point of the reaction was confirmed by the disappearance of the peak derived from the isocyanato group ( around 2270 cm -1) by FT-IR. The number average molecular weight of the urethane resin was 14,000.
(比較製造例2)
窒素ガス導入管、撹拌装置、温度計、還流器を備えた反応容器に、KBM−503を50部、MMA50部、チオグリコール酸2−エチルヘキシル7.3部、イソプロパノール140部を仕込み均一に撹拌した後、窒素雰囲気下で75℃に昇温させ、ここに重合開始剤として2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)1部を30分毎に10回分割して加え、重合開始剤の添加後にさらに1時間反応させ、減圧下でイソプロパノールを除去して側鎖に加水分解性シリル基を有するアクリル樹脂を得た。アクリル樹脂の数平均分子量は2,800であった。
(Comparative Manufacturing Example 2)
In a reaction vessel equipped with a nitrogen gas introduction tube, a stirrer, a thermometer, and a recirculator, 50 parts of KBM-503, 50 parts of MMA, 7.3 parts of 2-ethylhexyl thioglycolate, and 140 parts of isopropanol were charged and stirred uniformly. After that, the temperature is raised to 75 ° C. under a nitrogen atmosphere, and one part of 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as a polymerization initiator is added thereto in 10 portions every 30 minutes to initiate polymerization. After the addition of the agent, the reaction was carried out for another 1 hour, and isopropanol was removed under reduced pressure to obtain an acrylic resin having a hydrolyzable silyl group in the side chain. The number average molecular weight of the acrylic resin was 2,800.
<湿気硬化型接着剤の調製>
製造例1〜6で得られたブロックポリマー、比較製造例1〜2で得られた比較用樹脂、オクチル酸スズ、ラウリルアミン、及び水を、表2に示す配合組成で均一に撹拌混合した後、遠心脱泡して、実施例1〜6、及び比較例1〜6の湿気硬化型接着剤を調整した。
<Preparation of moisture-curable adhesive>
After the block polymer obtained in Production Examples 1 to 6 and the comparative resin obtained in Comparative Production Examples 1 to 2, tin octylate, laurylamine, and water are uniformly stirred and mixed with the composition shown in Table 2. , Centrifugal defoaming was performed to prepare the moisture-curable adhesives of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 6.
<湿気硬化型接着剤の評価>
得られた硬湿気硬化型接着剤を用いて、以下の評価を行った。結果を表2に示す。
<Evaluation of moisture-curable adhesive>
The following evaluation was performed using the obtained hard-moisture-curable adhesive. The results are shown in Table 2.
[破断応力・破断伸び]
調製した湿気硬化型接着剤を、ポリエチレン製の型枠に気泡が入らないように充填し、温度23℃、相対湿度50%で1時間、さらに温度50℃、相対湿度60%で24時間養生させて、厚さ3mmの硬化膜を作製した。
次いで、3号ダンベル型で打ち抜き、評価用のダンベル型試験片を作成した。得られた試験片を温度23℃、相対湿度50%の条件下で、引張試験機を用いて引張速度50mm/分で引っ張り、破断応力(MPa)と破断伸び(%)を測定し、以下の基準で判定した。破断応力及び破断伸びの数値が大きいものほど優れており、実用レベルは△以上である
[Fracture stress / elongation at break]
The prepared moisture-curable adhesive is filled in a polyethylene mold so that air bubbles do not enter, and cured at a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50% for 1 hour, and further at a temperature of 50 ° C. and a relative humidity of 60% for 24 hours. A cured film having a thickness of 3 mm was prepared.
Then, it was punched out with a No. 3 dumbbell mold to prepare a dumbbell type test piece for evaluation. The obtained test piece was pulled at a tensile speed of 50 mm / min using a tensile tester under the conditions of a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50%, and the breaking stress (MPa) and breaking elongation (%) were measured. Judgment was made by the standard. The larger the values of breaking stress and breaking elongation, the better, and the practical level is △ or higher.
(破断応力の評価基準)
○ :13MPa以上
△ :10MPa以上13MPa未満
× :10MPa未満
(Evaluation criteria for breaking stress)
◯: 13 MPa or more Δ: 10 MPa or more and less than 13 MPa ×: less than 10 MPa
(破断伸びの評価基準)
○ :500%以上
△ :350%以上500%未満
× :350%未満
(Evaluation criteria for elongation at break)
○: 500% or more △: 350% or more and less than 500% ×: Less than 350%
表2の評価結果によれば、本発明の湿気硬化型接着剤の硬化物は、良好な破断応力、破断伸び、を示した。特に、エチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(B)を、ブロックポリマーの全質量を基準として10〜30質量%の範囲で含み、且つ加水分解性シリル基を有するエチレン性不飽和単量体(b1)を、該エチレン性不飽和単量体の重合体ユニットの全質量を基準として10〜50質量%の範囲で含む場合に、破断応力及び破断伸びに優れていた。
According to the evaluation results in Table 2, the cured product of the moisture-curable adhesive of the present invention showed good breaking stress and breaking elongation. In particular, an ethylenically unsaturated monomer containing the polymer unit (B) of the ethylenically unsaturated monomer in the range of 10 to 30% by mass based on the total mass of the block polymer and having a hydrolyzable silyl group. When the body (b1) was contained in the range of 10 to 50% by mass based on the total mass of the polymer unit of the ethylenically unsaturated monomer, it was excellent in breaking stress and breaking elongation.
Claims (7)
前記エチレン性不飽和単量体の重合体ユニット(B)が、加水分解性シリル基を有するエチレン性不飽和単量体(b1)由来の構成単位を有する、湿気硬化型接着剤。 The urethane unit (A) and the polymer unit (B) of the ethylenically unsaturated monomer contain a block polymer linked by a residue of a chain transfer agent.
A moisture-curable adhesive in which the polymer unit (B) of the ethylenically unsaturated monomer has a structural unit derived from the ethylenically unsaturated monomer (b1) having a hydrolyzable silyl group.
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