JP2630868B2 - 硬化型組成物 - Google Patents
硬化型組成物Info
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Description
特に硬化時の発泡が少なく、白色系の硬化物が容易に得
られ、屋外に暴露しても亀裂劣化が生じることなく良好
な耐候性を有する硬化物が得られ、かつ、可塑剤の使用
量が少ない配合が可能であり、硬化物に塗料を塗った場
合、塗膜への可塑剤の移行が少ないために、塗膜が軟化
せず、シーリング材に好適な硬化物が得られる硬化型組
成物に関する。
中に2個以上のチオール基を含むポリマーは、酸化剤と
混合すれば容易に硬化し、またチオール基はエポキシ
基、イソシアネート基等とも容易に反応して高分子量化
することから、シーリング材、塗料、接着剤等に広く用
いられている。
中にポリサルファイド結合-Sx - (x=1〜5)の構造を
含むため、極性が高く、限られた可塑剤しか使用できな
い。即ち、汎用の安価な可塑剤が使用できないため、シ
ーリング材等の配合物にする際、コストが高くなる。ま
た、ポリマーの分子量に比べ、粘度が高いため、配合物
の作業性を良くするためには可塑剤を多量に添加する必
要がある。このため、ポリサルファイドポリマーによる
シーリング材の硬化物に塗料を塗布した場合、可塑剤の
滲み出しにより塗膜を軟化させるという問題がある。
ァイドポリマーとチオール基含有ポリエーテルポリマー
からなる重合体組成物を記載しているが、これは、汎用
の安価な可塑剤との相溶性に優れ、シーリング材に好適
であり、かつ可塑剤の添加量を少なくできる。また、特
願平2-109461に記載されているポリサルファイドポリマ
ーは、汎用の安価な可塑剤との相溶性に優れ、可塑剤の
添加量を少なくでき、かつ低分子量成分を減少させたた
め、酸化剤等で硬化させた場合も硬化物の伸度が向上し
た。そのため、これらをシーリング材硬化物とした後に
塗料を塗布した場合、可塑剤による塗膜軟化が生じにく
いので好ましい。
有するポリサルファイドポリマー及びポリサルファイド
ポリエーテルポリマーは、いずれもPbO2 、MnO2 等の
酸化能の大きい酸化剤で容易に硬化するものの、酸化剤
による着色が避けられず、白色の硬化物が得られないと
いう問題があった。
アネート化合物を付加したプレポリマーによるウレタン
シーラントは汎用の可塑剤との相溶性が良好で、ポリマ
ー粘度も低く、硬化物に塗料を塗布しても汚染が少なく
良好である。しかし、ポリエーテルポリオールによるウ
レタンプレポリマーは水分に敏感であり、硬化時に40℃
以上の高温にさらされると発泡する問題があり、さらに
硬化物を屋外に暴露すると、表面に亀裂劣化を生じる問
題があった。
物が容易に得られ、硬化時に発泡することがなく、可塑
剤の使用量の少ない配合が可能であり、硬化物を屋外に
暴露しても、表面に亀裂劣化の生じない良好な耐候性を
有する硬化物を与える硬化型組成物を提供することであ
る。
の結果、本発明者らは、ポリサルファイドポリマーの主
鎖にポリエーテル鎖を導入したポリサルファイドポリエ
ーテルポリマーを、PbO2 などの無機酸化剤で硬化させ
ると、酸化剤による着色のため、白色の硬化物を得るこ
とが難しいが、分子中に2個以上のイソシアネート基を
有する化合物で硬化させることにより、容易に白色の硬
化物となり、発泡せずに硬化し、屋外暴露で表面に亀裂
劣化の生じない良好な耐候性を有する硬化物が得られる
ことを見出し、本発明に想到した。
アルキレン基、nは6〜200の整数を示す。)で表さ
れるポリエーテル部分と、 (ii)−C2H4OCH2OC2H4−Sx−、及び −CH2CH(OH)CH2−Sx− (但し、xは1〜5の整数である。)で表される構造単
位とを有し、かつ、末端に、 (iii)−C2H4OCH2OC2H4−SH およ
び/または −CH2CH(OH)CH2−SH で表されるチオール基を有し、数平均分子量が600〜
200000のポリサルファイドポリエーテルポリマー
と、 (b)分子中に2個以上のイソシアネート基を有する化
合物とを含有し、前記(b)分子中に2個以上のイソシ
アネート基を有する化合物中のイソシアネート基と、前
記(a)ポリサルファイドポリエーテルポリマー中のチ
オール基とのモル比(イソシアネート基/チオール基)
が0.5〜4.0であることを特徴とする。
リサルフアイドポリエーテルポリマーは、主鎖中に、 (i)−(R1O)n−(但し、R1は炭素数2〜4の
アルキレン基、nは6〜200の整数を示す。)で表さ
れるポリエーテル部分と、 (ii)−(C2H4OCH2OC2H4−Sx)−
及び−(CH2CH(OH)CH2−Sx)−(但し、
xは1〜5の整数である。)で表される構造単位とを有
し、かつ末端に、 (iii)−C2H4OCH2OC2H4−SH及び/
又は −CH2CH(OH)CH2−SHで表されるチ
オール基を有し、数平均分子量が600〜200000
のものである。
ーにおいて、(i) のポリエーテル部分と(ii)で表される
構造単位とは任意の配列で結合してよい。その割合は、
−(R 1 O )n −成分が2〜95重量%、(C 2 H 4 OCH
2 OC2H 4 )成分が3〜70重量%、(CH2 CH(OH)CH2 )
成分が1〜50重量%、及びポリサルファイド結合S x が
1〜60重量%となるのが好ましい。
では、可塑剤との相溶性を改良する効果が乏しく、一方
95重量%を超えると、ポリマー硬化物の耐候性が悪くな
る。(C 2 H 4 OCH 2 OC2 H 4 )成分が3重量%未満で
は、ポリマーの硬化物の耐候性が悪く、一方70重量%を
超えると、可塑剤との相溶性を改良する効果が乏しい。
また、(CH2 CH(OH)CH2 )成分が1重量%未満では、可
塑剤との相溶性を改良する効果が乏しく、一方50重量%
を超えると、ポリマー硬化物の耐候性が悪くなる。さら
にポリサルファイド結合S x が1重量%未満では硬化物
の耐候性が悪く、一方60重量%を超えると可塑剤との相
溶性を改良する効果が乏しい。このポリサルファイドポ
リエーテルポリマーの数平均分子量は、通常600 〜2000
00であり、好ましくは800 〜50000 である。
ポリマーは、特願平2-109461号に記載されているよう
に、以下の2通りの方法により製造することができる。
ポリマーを製造する第一の方法は、(c) HS(C2 H 4 OCH
2 OC2 H 4 S x ) m C 2 H 4 OCH 2 OC2 H 4 SH(但し、
xは1〜5の整数であり、その平均は約2であり、mは
1〜50の整数である。)で示されるポリサルファイドポ
リマー出発物質と、(d) 主鎖中に、−(R 1 O )n −
(但し、R 1 は炭素数2〜4のアルキレン基、nは6〜2
00 の整数を示す。)で表されるポリエーテル部分と、
−CH2 CH(OH)CH2 -SX −で表される構造単位とを有し、
かつ、末端に、−CH2 CH(OH)CH2 -SH で表されるチオー
ル基を有するポリエーテルポリマーとを、(c)/(d) =9
5/5〜5/95の重量比で反応させることからなる。この反
応において、酸類を存在させると、低分子量副生物の生
成が抑制される。
温で流動性を有し、分子量が 100〜200,000、好ましく
は 400〜50,000である。このようなポリサルファイドポ
リマーの好ましい例は米国特許第 2,466,963号に記載さ
れている。
は、主鎖にポリエーテル部分として−(R 1 O )n −を
含有する。ここで、R 1 は炭素数2〜4のアルキレン基
であり、nは6〜200 の整数を示す。このようなポリエ
ーテル部分の分子量は 400〜10,000が好ましい。分子量
が400 未満ではポリサルファイドポリマーと反応させた
場合に可塑剤との相溶性を改良する効果が少なく、一方
10,000を超えるとポリマーの粘度が高くなるため好まし
くない。
リマーは、その主鎖中に、−(CH2 CH(OH)CH2 -SX ) −
で表される構造単位を含有し、かつ末端に、−CH2 CH(O
H)CH2 -SHで表されるチオール基を有する。
SX はジスルフィルドが好ましく、また、硫黄含量/メ
ルカプタン含量の重量比が1.06以上であるものが好まし
い。硫黄含量/メルカプタン含量の重量比が1.06未満で
は、ポリスルフィド結合の割合が少なく、ポリサルファ
イドポリマー(c) とチオール基含有ポリエーテルポリマ
ー(d) との相溶性が乏しい。
リマーの好ましい例は、特公昭47−48279 号に記載され
ている公知の方法を利用して合成することができる。す
なわちポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコ
ール等のポリアルキレングリコールにエピクロロヒドリ
ン、エピブロモヒドリン等のエピハロヒドリンを付加し
た後に、水硫化ナトリウム、水硫化カリウム等の水硫化
アルカリ(MSH、ただしMはNa、K等のアルカリ金
属)、および/またはアルカリ金属の硫化物(M
2 Sx 、ただしxは1〜5の整数を表す。)と反応させ
ることにより、例えば下記一般式(1) で表される構造の
末端にチオール基を有するポリエーテルポリマーが得ら
れる。このようにして得られたポリマーの主鎖には一部
ポリスルフィド結合が含まれている。
の整数であり、mは0〜2であり、xは1〜5で整数で
ある。)
ール基含有ポリエーテルポリマーとの混合比は、重量比
で、95/5〜5/95、好ましくは90/10〜10/90であ
る。ポリサルファイドポリマー出発物質が全体の5重量
%未満では、硬化物の耐候性が悪くなる。また、チオー
ル基含有ポリエーテルポリマーが5重量%未満では、可
塑剤との相溶性を改良する効果が少ない。
オール基含有ポリエーテルポリマーとの反応は、30〜15
0 ℃、好ましくは50〜120 ℃で、2〜48時間、好ましく
は4〜10時間、攪拌することにより行う。
01〜10重量部の酸類を、必要ならば、水、エタノール等
の溶媒に溶かして、添加する。酸類としては、無機・有
機酸を問わず使用可能である。
ール基含有ポリエーテルポリマーとの反応は、次の式
(2) 、(3) のように起こると考えられる。
反応、あるいは、ポリフルフィド結合どうしの交換反応
により、ポリサルファイドポリマーの主鎖にポリエーテ
ル鎖が導入される。その際、
る。)により表される低分子量成分が生成する。そこ
で、30〜150 ℃、好ましくは50〜120 ℃に加熱するか、
または酸類を添加して反応系のpHを酸性サイドにシフト
させることにより、式(4) に示した低分子環状化合物に
おいてS x 部分の開裂を促進し、引き続く付加反応によ
り、分子量分布を平均化し、式(4) で示される低分子量
成分を10%以下にすることができる。
リマーの第二の製造方法では、前述の方法においてチオ
ール基含有ポリエーテルポリマーを合成する際に、ポリ
サルファイドポリマー出発物質を加えておくことによ
り、一段で反応を行う。
( 但し、R 1 は炭素数2〜4のアルキレン基であり、n
は6〜200 の整数を示す。) で表され、末端に2個以上
の水酸基を有するポリプロピレングリコール、ポリエチ
レングリコール等のポリアルキレングリコールに、エピ
クロロヒドリン、エピブロモヒドリン等のエピハロヒド
リンを付加して得られるハロゲン末端プレポリマーと、
MSH(Mはアルカリ金属原子)で表される水硫化ナト
リウム、水硫化カリウム等の水硫化アルカリおよび/ま
たはM2 SX (xは1〜5の整数を示す)で表される多
硫化ナトリウム、多硫化カリウム等の多硫化アルカリを
反応させて、末端チオール化を行う際に、HS(C2 H 4 OC
H 2 OC2 H 4 S x ) m C 2 H 4 OCH2 OC2 H 4 SH(但し、
xは1〜5の整数でその平均は約2であり、mは1〜50
の整数である。)で表されるポリサルファイドポリマー
を加えて反応させる。この反応においても、ハロゲン末
端プレポリマー+ポリサルファイドポリマー100 重量部
に対し0.01〜10重量部の酸類を添加してもよい。酸類を
添加することで式(4) のような低分子量成分の分解、再
利用を行わせることが可能となる。
イドポリマーとの重量比は95/5〜5/95であり、好ましく
は90/10〜10/90である。ポリサルファイドポリマーが
5重量%未満では、硬化物の耐候性が悪くなる。また、
ハロゲン末端プレポリマーが5重量%未満では、可塑剤
との相溶性を改良する効果が少ない。
れているフレーク状水硫化ナトリウムが好ましい。この
水硫化ナトリウムは、純度約70%で微量の多硫化ナトリ
ウム成分を含有するものである。上記MSH又はM2 S
X の添加量は、通常ポリサルファイドポリマー+ハロゲ
ン末端プレポリマー100 重量部に対して1〜50重量部、
好ましくは2〜35重量部である。MSH及び/又はM2
SX の添加量が1重量部未満では、ハロゲン末端プレポ
リマーのチオール化が十分でなく、また50重量部を超え
ると、ポリマーが合成中に著しく増粘するため好ましく
ない。
ドポリマーの存在下で、第一の製造方法と同じ条件でハ
ロゲン末端プレポリマーをチオール化することにより、
前述の製造方法の場合と同様の反応が行われる。
基を2個以上含む化合物としては、有機ポリイソシアネ
ート化合物及び/又は活性水素含有化合物にポリイソシ
アネート化合物を反応させて得られるウレタンプレポリ
マーが好ましい。
具体的にはトリレンジイソシアネート、ジフェニルメタ
ンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシ
アネート(クルードMDI)、キシリレンジイソシアネ
ート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジ
イソシアネート等が挙げられる。
キシポリエステル、多価ポリアルキレンエーテル、ヒド
ロキシル末端ポリウレタン重合体、多価ポリチオエーテ
ル、ポリアセタール、脂肪族ポリオール、及びSH基を
2個以上有するアルキレンチオールを包含するアルカ
ン、アルケン及び脂肪族チオール、芳香族、脂肪族及び
複素環ジアミン等を包含するジアミン、及びこれらの混
合物が挙げられる。
性水素含有化合物と有機ポリイソシアネート化合物を、
イソシアネート化合物過剰の条件で反応させることによ
り得られたものを使用することができる。
ファイドポリエーテルポリマーと(b) 分子中にイソシア
ネート基を2個以上有する化合物とは、(b) 中のイソシ
アネート基と(a) 中のチオール基のモル比(イソシアネ
ート基/チオール基)が0.5〜4.0 となるように配合す
る。前記モル比が0.5 未満では、組成物が十分に高分子
量化しない。一方4.0 を超えると硬化物が硬く脆いもの
となる。好ましいモル比は、0.7 〜3.0 である。
性、組成物を施工する際の作業性及び硬化後の物性を改
良する目的で、炭酸カルシウム、タルク、クレー、酸化
チタン、シリカ等の充填材を添加することができる。ま
た、本発明の硬化型組成物は、ポリサルファイドポリマ
ーのみの場合には使用することができなかったジオクチ
ルフタレート(DOP)、ジヘプチルフタレート(DH
P)等の安価なフタル酸エステルが相溶するため、これ
らを添加することが可能である。また塩素化パラフィ
ン、水添ターフェニル等の可塑剤も添加することができ
る。
の硬化を迅速かつ確実に行わせるために、チオール基と
イソシアネート基との反応触媒を適量添加することがで
きる。
ン、トリエチレンジアミン、ペンタメチレンジエチレン
トリアミン等の三級アミン系触媒、ジブチル錫ジラウレ
ート、ジブチル錫ジマレエート、オクテン酸鉛等の有機
金属系触媒が用いられる。これらの触媒の添加量は、
(a) ポリサルファイドポリエーテルポリマー及び(b) 一
分子中にイソシアネート基を2個以上含む化合物の合計
100 重量部に対して、0.001 〜1.0 重量部が好ましい。
作業時間を十分にとるため、特開平3-62817 号に例示さ
れているような、ヒドロキシカルボン酸あるいはカルボ
ン酸化合物を添加することができる。
ン酸化合物としては、酢酸、プロピオン酸、ラウリン
酸、ステアリン酸等のモノカルボン酸、シュウ酸、アジ
ピン酸、コハク酸等の多価カルボン酸、酒石酸、クエン
酸等の多価ヒドロキシカルボン酸等が挙げられる。この
ようなヒドロキシカルボン酸あるいはカルボン酸化合物
の添加量は、上記(a) ポリサルファイドポリエーテルポ
リマー及び(b) 一分子中のイソシアネート基を2個以上
含む化合物の合計量100 重量部に対して、0.01〜1重量
部が好ましい。
明する。合成例1 プロピレングリコールにプロピレンオキサイドを付加し
て得られた二官能性ポリプロピレングリコール(OH価
28.7)1200gと、62.6gのエピクロロヒドリンと、2.4
gの塩化第二錫五水塩とを2リットルの反応容器に仕込
み、110 ℃で3時間撹拌した。さらに、54.1gの水硫化
ソーダ(純度70%)を加え、 100℃で1.5 時間撹拌し
た。その後、塩を除去して淡黄色透明な液状ポリマーを
得た。得られたポリマーのメルカプタン含量は1.2 重量
%であった。
ドポリマー(東レチオコール(株)製、商品名“チオコ
ールLP55”)84gとを1リットルの反応容器に仕込み、
90℃で5時間攪拌した。得られたポリマーのメルカプタ
ン含量は1.0重量%、粘度は90ポイズ(25℃)であっ
た。
塑剤の重量比が10/5となるように混合し、相溶性を調べ
た。その結果を表1に示す。
“チオコールLP55”)に各種の可塑剤を、ポリマー/可
塑剤の重量比が10/5となるように混合し、相溶性を調べ
た。結果をあわせて表1に示す。
ー(株)製) (2) :キシレン樹脂(商品名:ニカノールLLL 、三菱瓦
斯化学(株)製)
で配合して主剤を得た。この主剤300 重量部に、クルー
ドMDIプレポリマー(住友バイエルウレタン(株)
製、商品名”E21-1”)8重量部を混合し、厚さ5mmの
型に流し込み、シート状硬化物を作成した。この硬化物
は白色を呈した。20℃で1日間養生した後、50℃で7日
間養生したところ、発泡は認められなかった。
成分とする塗料(関西ペイント(株)製“ビニボ
ン”)、ポリアクリル酸エステルを主成分とする塗料
(関西ペイント(株)製“ビニデラックス”、大同塗料
(株)製“ヘキダイン”)の各々を塗布し、20℃で14日
後の各塗膜の状態を観察した。結果を表3に示す。
ー(東レチオコール(株)製“チオコールLP55”)
を用い、可塑剤としてブチルベンジルフタレートを使用
した以外は実施例2と同じ主剤と、表4に示す硬化剤と
を混合し、厚さ5mmの型に流し込み、シート状硬化物
を得た。この硬化物は茶褐色の色を呈した。このシート
状硬化物を用いて実施例2と同様な塗料により塗膜を形
成し、その状態を観察した。結果を表3に示す。
成して、20℃で1日養生した後、50℃で7日間養生した
ところ、表面が盛り上がり、内部で発泡していた。
ターで1000時間暴露した後、表面状態を観察したとこ
ろ、亀裂は生じていなかった。
露試験機で2か月間暴露した(受光量:紫外部121.44MJ
/m2 、可視部 2210.00MJ/m2 、赤外部1649.89 MJ/
m2 )。その後、表面状態を観察したところ、亀裂は生
じていなかった。
成した後、実施例3と同様な方法でサンシャインウェザ
ーメーターと太陽追跡集光暴露試験機に暴露して、表面
状態を観察したところ、いずれも亀裂が生じていた。
成物は、ポリサルファイドポリエーテルポリマーと分子
中に2個以上のイソシアネート基を有する化合物とから
なるので、PbO2 等の無機酸化剤を使用した場合と異な
り、白色系の硬化物が容易に得られる。また、従来のウ
レタンシーラントに比べ、硬化時の発泡が少なく、耐候
性の良好な硬化物となる。また、本発明のポリサルファ
イドポリエーテルポリマーは、従来のポリサルファイド
ポリマーのみの場合では相溶し得なかったジオクチルフ
タレート(DOP)等の安価なフタル酸エステルと相溶
するようになり、しかもポリマー粘度が低いため、可塑
剤の使用量を減らすことができる。このため硬化物の表
面に塗料を塗布した際、可塑剤の塗料表面への移行によ
る塗膜の軟化が少なくなる。このような硬化型組成物
は、シーリング材、接着剤等に使用するのに好適であ
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 (a)主鎖中に、 (i)−(R1O)n−(但し、R1は炭素数2〜4の
アルキレン基、nは6〜200の整数を示す。)で表さ
れるポリエーテル部分と、 (ii)−C2H4OCH2OC2H4−Sx−、及び −CH2CH(OH)CH2−Sx− (但し、xは1〜5の整数である。)で表される構造単
位とを有し、 かつ、末端に、 (iii)−C2H4OCH2OC2H4−SH およ
び/または −CH2CH(OH)CH2−SH で表されるチオール基を有し、数平均分子量が600〜
200000のポリサルファイドポリエーテルポリマー
と、 (b)分子中に2個以上のイソシアネート基を有する化
合物とを含有し、前記(b)分子中に2個以上のイソシ
アネート基を有する化合物中のイソシアネート基と、前
記(a)ポリサルファイドポリエーテルポリマー中のチ
オール基とのモル比(イソシアネート基/チオール基)
が0.5〜4.0であることを特徴とする硬化型組成
物。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3167616A JP2630868B2 (ja) | 1991-06-12 | 1991-06-12 | 硬化型組成物 |
US08/067,080 US5319057A (en) | 1990-12-07 | 1993-05-26 | Curable composition containing a polysulfide polyether and a compound having at least two isocyanate groups |
Applications Claiming Priority (2)
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---|---|---|---|
JP3167616A JP2630868B2 (ja) | 1991-06-12 | 1991-06-12 | 硬化型組成物 |
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Publications (2)
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JPH04366121A JPH04366121A (ja) | 1992-12-18 |
JP2630868B2 true JP2630868B2 (ja) | 1997-07-16 |
Family
ID=26491604
Family Applications (1)
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JP3167616A Expired - Lifetime JP2630868B2 (ja) | 1990-12-07 | 1991-06-12 | 硬化型組成物 |
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Families Citing this family (1)
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JP4133241B2 (ja) * | 2002-11-12 | 2008-08-13 | 東亞合成株式会社 | ポリサルファイド系シーリング材組成物 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0788416B2 (ja) * | 1986-12-10 | 1995-09-27 | 東レチオコール株式会社 | 硬化型組成物 |
JPH0768456B2 (ja) * | 1989-10-18 | 1995-07-26 | 東レチオコール株式会社 | 重合体組成物 |
-
1991
- 1991-06-12 JP JP3167616A patent/JP2630868B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
Title |
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有機合成化学協会編「有機化学ハンドブック」(昭和48−6−5)技報堂出版P.620 |
Also Published As
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JPH04366121A (ja) | 1992-12-18 |
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