JP2787353B2 - 硬化性樹脂組成物 - Google Patents

硬化性樹脂組成物

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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、新規な硬化性樹脂を含有する硬化性樹脂組
成物、更に詳しくは、硬化後に優れた機械特性、耐候
性、耐熱性等を発揮し得る硬化性樹脂を含有する硬化性
樹脂組成物に関する。
[従来の技術及び発明が解決しようとする課題] 従来より、室温硬化性の樹脂組成物としては、各種の
ものが開発されているが、近年、硬化後に優れた機械特
性、耐候性、耐熱性を発揮し得る硬化性樹脂を含有する
樹脂組成物が求められている。
このような特性を有するものとして主鎖がポリエステ
ルからなる重合体を含有する樹脂組成物が注目されてお
り、例えば特公昭49−32673号公報には、主鎖がポリカ
プロラクトンであって反応性ケイ素基(水酸基または加
水分解性基の結合したケイ素原子を含むケイ素原子含有
基であって、シロキサン結合を形成し得る基)を有する
室温硬化性樹脂が開示されている。
しかしながら、反応性ケイ素基含有ポリカプロラクト
ンは硬化物が結晶性を有しており、ゴム様の弾性を要求
される用途(例えば、高層ビル用のシーラント材)には
用いることができなかった。
本発明の課題は、硬化後に優れた機械特性、耐候性、
耐熱性を発揮し得て、しかも弾性を喪失しない硬化性樹
脂組成物を提供する処にある。
[課題を解決するための手段及び作用] 本発明の硬化性樹脂組成物は、 (A)水酸基または加水分解性基の結合したケイ素原子
を含むケイ素原子含有基(反応性ケイ素基)を少なくと
も1個有し、シロキサン結合を形成することにより架橋
しうるポリエステル重合体であって、重合主鎖中に、 で表わされる繰り返し単位を含有するポリエステル重合
体、及び (B)シラノール縮合触媒 を含有してなるものである。
本発明の組成物の(A)成分中の反応性ケイ素基は特
に限定されるものではないが、代表的なものを示すと、
例えば、下記一般式(1)で表わされる基が挙げられ
る。
[式中、R1およびR2は、いずれも炭素数1〜20のアルキ
ル基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数7〜20のアラ
ルキル基または(R′)3 SiO−で示されるトリオルガ
ノシロキシ基を示し、R1またはR2が2個以上存在すると
き、それらは同一であってもよく、異なっていてもよ
い。ここでR′は炭素数1〜20の1価の炭化水素基であ
り、3個のR′は同一であってもよく、異なっていても
よい。Xは水酸基または加水分解性基を示し、Xが2個
以上存在するとき、それらは同一であってもよく、異な
っていてもよい。aは0、1、2または3を、bは0、
1または2をそれぞれ示す。また、m個の におけるbは異なっていてもよい。mは0または1〜19
の整数を示す。但し、a+Σb≧1を満足するものとす
る。] 上記Xで示される加水分解性基は特に限定されず、従
来公知の加水分解性基であればよい。具体的には、例え
ば、水素原子、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシルオ
キシ基、ケトキシメート基、アミノ基、アミド基、酸ア
ミド基、アミノオキシ基、メルカプト基、アルケニルオ
キシ基等が挙げられる。これらの内では、水素原子、ア
ルコキシ基、アシルオキシ基、ケトキシメート基、アミ
ノ基、アミド基、アミノオキシ基、メルカプト基および
アルケニルオキシ基が好ましいが、加水分解性が穏やか
で取扱いやすいという観点からアルコキシ基が特に好ま
しい。
この加水分解性基や水酸基は1個のケイ素原子に1〜
3個結合することができ、(a+Σb)は1〜5である
のが好ましい。加水分解性基や水酸基が反応性ケイ素基
中に2個以上存在する場合には、それらは同一であって
もよく、異なっていてもよい。
反応性ケイ素基中に、ケイ素原子は1個あってもよ
く、2個以上あってもよいが、シロキサン結合等により
ケイ素原子の連結された反応性ケイ素基の場合には、20
個程度あってもよい。
なお、下記一般式(2)で表わされる反応性ケイ素基
が、入手容易の点から好ましい。
(式中、R2、X、aは前記と同じ。) また、上記一般式(1)におけるR1およびR2の具体例
としては、例えば、メチル基、エチル基などのアルキル
基、シクロヘキシル基などのシクロアルキル基、フェニ
ル基などのアリール基、ベンジル基などのアラルキル
基、R′がメチル基やフェニル基などである (R′)3 SiO−で示されるトリオルガノシロキシ基等
が挙げられる。R2としてはメチル基が特に好ましい。
反応性ケイ素基は重合体1分子中に少なくとも1個、
好ましくは1.1〜5個存在するのがよい。重合体1分子
中に含まれる反応性ケイ素基の数が1個未満になると、
硬化性が不充分になり、良好なゴム弾性挙動を発現しに
くくなる。
反応性ケイ素基は重合体分子鎖の末端に存在してもよ
く、内部に存在してもよく、或は両方に存在してもよ
い。特に、反応性ケイ素基が分子鎖の末端に存在する場
合には、最終的に形成される硬化物に含まれる重合体成
分の有効網目鎖量が多くなるため、高強度で高伸びを示
すゴム状硬化物が得られ易くなるなどの利点があり、好
ましい。
本発明に用いる(A)成分のポリエステル重合体(硬
化前)の数平均分子量は、硬化物が充分な機械強度を得
るために、3,000以上であるのが好ましい。3,000未満で
あると硬化物が充分な伸びを得られず、また充分な強度
が発現される前に破断が生じる場合がある。重合体の分
子量に特に上限はないが、20,000までのものが好まし
い。
本発明の(A)成分のポリエステル重合体の骨格をな
す重合体は、その重合主鎖中に、 で表わされる繰り返し単位を含有するポリエステル重合
体である。このようなポリエステル重合体としては、例
えば、β−メチル−δ−バレロラクトンをエチレングリ
コール等のジオールを開始剤として重合することにより
得られる、末端が水酸基の重合体を挙げることができ
る。(このようなポリエステル重合体として、例えば分
子量1,000〜2,000のものが、クラポールLの名称で
(株)クラレより市販されている。)分子量の大きなも
のを得るには、これらの末端に水酸基を有する分子量1,
000〜2,000のポリエステル重合体に、この末端の水酸基
に対し反応性を示す活性基を2個以上有する有機化合物
(例えば、イソフタロイルクロライド、テレフタロイル
クロライド、マロン酸ジクロライド、コハク酸ジクロラ
イド、グルタル酸ジクロライドあるいはアジピン酸ジク
ロライドのような多価ハロゲン化合物、好ましくは2個
以上の酸ハライド基を有する化合物)を反応させればよ
い。例えば、イソフタロイルクロライドをトリエチルア
ミン、ピリジン等のアミンの存在下で反応させることに
より、容易に得ることができる。
上記重合体への反応性ケイ素基の導入は、公知の方法
で行なえばよい。すなわち、例えば、末端に水酸基等の
官能基を有する重合体に、この官能基に対して反応性を
示す活性基及び不飽和基を有する有機化合物を反応さ
せ、次いで、得られた反応生成物に加水分解性基を有す
るヒドロシランを作用させてヒドロシリル化すればよ
い。
このようなヒドロシランは、下記一般式(3)で表わ
される。
(式中R3は炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20の
アリール基または炭素数7〜20のアラルキル基であり、
2個以上存在するとき、それらは同じであってもよく、
異なっていてもよい。Xは水酸基または加水分解性基で
あり、2個以上存在するとき、それらは同じであっても
よく、異なっていてもよい。aは1、2または3であ
る。) ヒドロシリル化反応の触媒としては、例えば、H2PtCl
6・6H2O、Ptメタル、RhCl(PRh3、RhCl3、Rh/Al
2O3、RuCl3、IrCl3、FeCl3、AlCl3、PdCl2・2H2O、NiCl
2、TiCl4等のような化合物が使用できる。
ヒドロシリル化反応は、通常、0〜150℃で行なわれ
るが、反応温度の調節や反応系の粘度の調整などの必要
に応じて、ベンゼン、トルエン、キシレン、テトラヒド
ロフランなどの溶剤を用いてもよい。
本発明の(A)成分の重合体を用いて硬化物を得るた
めには、シラノール縮合触媒(硬化触媒)により、加水
分解性基を縮合させることが必要である。そのようなシ
ラノール縮合触媒としては、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などのチタン酸エス
テル類;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、
ナフテン酸スズなど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;アルミニウムトリスアセ
チルアセトナート、アルミニウムトリスエチルアセトア
セテート、ジイソプロポキシアルミニウムエチルアセト
アセテートなどの有機アルミニウム化合物類;ジルコニ
ウムテトラアセチルアセトナート、チタンテトラアセチ
ルアセトナートなどのキレート化合物類;オクチル酸
鉛;ブチルアミン、オクチルアミン、ジブチルアミン、
モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタ
ノールアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテ
トラミン、オレイルアミン、シクロヘキシルアミン、ベ
ンジルアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、キシリ
レンジアミン、トリエチレンジアミン、グアニジン、ジ
フェニルグアニジン、2,4,6−トリス(ジメチルアミノ
メチル)フェノール、モルホリン、N−メチルモルホリ
ン、2−エチル−4−メチルイミダゾール、1,8−ジア
ザビシクロ(5.4.0)ウンデセン−7(DBU)などのアミ
ン系化合物、あるいはこれらアミン系化合物のカルボン
酸などとの塩;過剰のポリアミンと多塩基酸とから得ら
れる低分子量ポリアミド樹脂;過剰のポリアミンとエポ
キシ化合物との反応生成物;γ−アミノプロピルトリメ
トキシシラン、N−(β−アミノエチル)アミノプロピ
ルメチルジメトキシシランなどのアミノ基を有するシラ
ンカップリング剤;などのシラノール縮合触媒、さらに
は他の酸性触媒、塩基性触媒などの公知のシラノール縮
合触媒等が挙げられる。これらの触媒は単独で使用して
もよく、2種以上併用してもよい。
本発明の樹脂組成物におけるこのような硬化触媒の配
合量は、反応性ケイ素基を有する重合体100重量部(以
下、単に「部」と記す)に対して0.1〜20部が好まし
く、1〜10部が更に好ましい。硬化触媒の配合量が少な
すぎると、硬化速度が遅くなり、また硬化反応が充分に
進行しにくくなるので、好ましくない、一方、硬化触媒
の配合量が多すぎると、硬化時に局部的な発熱や発泡が
生じ、良好な硬化物が得られにくくなるので、好ましく
ない。
本発明の組成物には、更に、必要に応じて、接着性改
良剤、物性調整剤、保存安定性改良剤、可塑剤、充填
剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、金属不活性化剤、オゾ
ン劣化防止剤、光安定剤、アミン系ラジカル連鎖禁止
剤、リン系過酸化物分解剤、滑剤、顔料、発泡剤などの
各種添加剤を適宜添加することが可能である。
[発明の効果] 本発明の硬化性樹脂組成物を硬化させて得られる硬化
物は、優れた機械特性、耐候性、耐熱性等を発揮し得
て、かつ充分な弾性を有する。
[実施例] 本発明をより一層明らかにするために、以下に実施例
を掲げる。
実施例1 エチレングリコールを開始剤としてβ−メチル−δ−
バレロラクトンを開環重合させて得られ、両末端に水酸
基を有するポリエステルであるラクポールL−2010(平
均分子量2,000、(株)クラレ製)300gを四つ口フラス
コに計りとり、少量のトルエンで共沸脱水して系中の水
分を取り除いた。これに、モレキュラシーブを用いて乾
燥したトルエン400mlと、ピリジン30mlを加えた。次
に、イソフタロイルクロライド22.8gをトルエンに溶か
し、滴下ロートにより系中に加えた。滴下終了後、反応
温度を60℃に上げ1時間反応させた。これを、室温付近
にまで冷却し、クロルギ酸アリル16.0mlを加え、再び60
℃で1時間反応させた。反応終了後、水洗により、析出
した塩およびピリジンを取り除き、乾燥、脱溶媒するこ
とにより、数平均分子量が約8,000で両末端にアリル基
の導入されたポリエステルが得られた。
この得られたポリエステルにモレキュラシーブを用い
て乾燥したトルエン200mlを加えて系の粘度を下げ、塩
化白金酸の10%エタノール溶液を0.1ml加えた。次に、
メチルジメトキシシラン30mlを滴下ロートにより加え、
80℃で1時間反応させることにより、目的とする反応性
ケイ素基を末端に有する数平均分子量約8,000のポリエ
ステルが得られた。
このポリエステル100部に対して、可塑剤としてα−
メチルスチレンダイマーを100部、充填剤として炭酸カ
ルシウムを120部、硬化触媒としてオクチル酸スズ3部
とラウリルアミン0.75部を配合して樹脂組成物を製造
し、この組成物を硬化させて硬化物を得た。
実施例2 実施例1と同様に、クラポールL−2010(平均分子量
2,000、(株)クラレ製)300gを四つ口フラスコに計り
とり、少量のトルエンで共沸脱水して系中の水分を取り
除いた。これに、モレキュラシーブを用いて乾燥したト
ルエン400mlと、ピリジン30mlを加えた。次に、イソフ
タロイルクロライド25.4gをトルエンに溶かし、滴下ロ
ートにより系中に加えた。滴下終了後、反応温度を60℃
に上げ1時間反応させた。これを、室温付近にまで冷却
し、クロルギ酸アリル10.0mlを加え、再び60℃で1時間
反応させた。反応終了後、水洗により、析出した塩およ
びピリジンを取り除き、乾燥、脱溶媒することにより、
数平均分子量が約12,000で両末端にアリル基の導入され
たポリエステルが得られた。
この得られたポリエステルにモレキュラシーブを用い
て乾燥したトルエン200mlを加えて系の粘度を下げ、塩
化白金酸の10%エタノール溶液を0.1ml加えた。次に、
メチルジメトキシシラン20mlを滴下ロートにより加え、
80℃で1時間反応させることにより、目的とする反応性
ケイ素基を末端に有する数平均分子量約12,000のポリエ
ステルが得られた。
このポリエステル100部に対して、可塑剤としてα−
メチルスチレンダイマーを100部、充填剤として炭酸カ
ルシウムを120部、硬化触媒としてオクチル酸スズ3部
とラウリルアミン0.75部を配合して樹脂組成物を製造
し、この組成物を硬化させて硬化物を得た。
実施例3 実施例1と同様に、クラポールL−2010(平均分子量
2,000、(株)クラレ製)300gを四つ口フラスコに計り
とり、少量のトルエンで共沸脱水して系中の水分を取り
除いた。これに、モレキュラシーブを用いて乾燥したト
ルエン400mlと、ピリジン30mlを加えた。次に、イソフ
タロイルクロライド15.2gをトルエンに溶かし、滴下ロ
ートにより系中に加えた。滴下終了後、反応温度を60℃
に上げ1時間反応させた。これを、室温付近にまで冷却
し、クロルギ酸アリル15.0mlを加え、再び60℃で1時間
反応させた。反応終了後、水洗により、析出した塩およ
びピリジンを取り除き、乾燥、脱溶媒することにより、
数平均分子量が約4,000で両末端にアリル基の導入され
たポリエステルが得られた。
この得られたポリエステルにモレキュラシーブを用い
て乾燥したトルエン200mlを加えて系の粘度を下げ、塩
化白金酸の10%エタノール溶液を0.1ml加えた。次に、
メチルジメトキシシラン30mlを滴下ロートにより加え、
80℃で1時間反応させることにより、目的とする反応性
ケイ素基を末端に有する数平均分子量約4,000のポリエ
ステルが得られた。
このポリエステル100部に対して、可塑剤としてα−
メチルスチレンダイマーを100部、充填剤として炭酸カ
ルシウムを120部、硬化触媒としてオクチル酸スズ3部
とラウリルアミン0.75部を配合して樹脂組成物を製造
し、この組成物を硬化させて硬化物を得た。
実施例4 実施例1と同様に、クラポールL−2010(平均分子量
2,000、(株)クラレ製)300gを四つ口フラスコに計り
とり、少量のトルエンで共沸脱水して系中の水分を取り
除いた。これに、モレキュラシーブを用いて乾燥したト
ルエン400mlと、ピリジン30mlを加えた。次に、クロル
ギ酸アリル50.0mlを加え、60℃で1時間反応させた。反
応終了後、水洗により、析出した塩およびピリジンを取
り除き、乾燥、脱溶媒することにより、数平均分子量が
約2,000で両末端にアリル基の導入されたポリエステル
が得られた。
この得られたポリエステルにモレキュラシーブを用い
て乾燥したトルエン200mlを加えて系の粘度を下げ、塩
化白金酸の10%エタノール溶液を0.1ml加えた。次に、
メチルジメトキシシラン50mlを滴下ロートにより加え、
80℃で1時間反応させることにより、目的とする反応性
ケイ素基を末端に有する数平均分子量約2,000のポリエ
ステルが得られた。
このポリエステル100部に対して、可塑剤としてα−
メチルスチレンダイマーを100部、充填剤として炭酸カ
ルシウムを120部、硬化触媒としてオクチル酸スズ3部
とラウリルアミン0.75部を配合して樹脂組成物を製造
し、この組成物を硬化させて硬化物を得た。
実施例1、実施例2、実施例3および実施例4により
得られた硬化物の引張り特性を測定した結果を、第1表
に示す。
上記各実施例の硬化物を130℃のオーブンにいれて耐
熱性の試験を行なったところ、2,000時間経過後もいず
れのサンプルにおいても表面が溶解する等の変化はみら
れなかった。また、サンシャインウェザーメーターによ
る耐候性試験においても、5,000時間経過後も表面等に
顕著な変化はみられなかった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−125528(JP,A) 特開 平1−45425(JP,A) 特開 平2−133459(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C08L 67/00 - 67/08 C08L 83/00 - 83/16 C08K 3/00 - 13/08 C08G 63/00 - 63/91 C08G 77/00 - 77/62

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)水酸基または加水分解性基の結合し
    たケイ素原子を含むケイ素原子含有基を少なくとも1個
    有し、シロキサン結合を形成することにより架橋しうる
    ポリエステル重合体であって、重合主鎖中に、 で表わされる繰り返し単位を含有するポリエステル重合
    体、及び (B)シラノール縮合触媒 を含有してなる硬化性樹脂組成物。
  2. 【請求項2】前記ケイ素原子含有基が、前記ポリエステ
    ル重合体の重合主鎖の末端に存在することを特徴とする
    請求項1記載の硬化性樹脂組成物。
  3. 【請求項3】前記ポリエステル重合体の数平均分子量が
    3,000以上であることを特徴とする請求項1記載の硬化
    性樹脂組成物。
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