JP3115048B2 - 室温硬化性組成物 - Google Patents

室温硬化性組成物

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JP3115048B2 JP03254553A JP25455391A JP3115048B2 JP 3115048 B2 JP3115048 B2 JP 3115048B2 JP 03254553 A JP03254553 A JP 03254553A JP 25455391 A JP25455391 A JP 25455391A JP 3115048 B2 JP3115048 B2 JP 3115048B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は湿分存在下で硬化する室
温硬化性組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば変成シリコーン系樹脂とし
て知られるような、末端加水分解性珪素基を有する各種
の化合物を硬化して、シーリング材、接着剤等に使用す
る方法はよく知られており、工業的に有用な方法であ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】末端加水分解性珪素基
を有する化合物のうち、特に加水分解性珪素基として、
アルコキシシリル基を有する化合物では、室温硬化性を
付与するために、いわゆる硬化触媒を使用することが通
常行われる。
【0004】そのような硬化触媒としては、一般にカル
ボン酸の金属塩、酸性または塩基性化合物等が知られて
いるが、中でも4価の有機スズ化合物および/または2
価のスズのカルボン酸塩が一般的である。
【0005】しかしながら、ジブチルスズジラウレー
ト、ジブチルスズジオクタノエート、ジブチルスズジア
セテート等の4価の有機スズ化合物をアルコキシシリル
基を加水分解性珪素基として有する化合物の硬化触媒と
して使用した場合、硬化反応が遅い、硬化物の圧縮永久
歪性が不良となってしまう、等の欠点があった。
【0006】一方、例えばオクチル酸スズのような2価
のスズのカルボン酸塩を硬化触媒として使用すれば、硬
化も速く、また圧縮永久歪性は改善されるが、スズ化合
物自体の耐湿安定性が低いことなどから、特に一液型の
シーリング材用としては使用しにくいという欠点があっ
た。本発明は上記の欠点を解決しようとするものであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は分子中に少な
くとも1つの加水分解性珪素基を有する有機重合体とそ
の100重量部に対し、下記一般式(1)で示される有
機スズ化合物(a)および下記一般式(2)で示される
有機スズ化合物(b)を反応させて得られる反応物を
0. 01〜5重量部含有することを特徴とする室温硬化
性組成物を提供するものである。 R1 2SnO・・・(1) R2 2Sn(OCOR32 ・・・(2) (式中R1 、R2 、R3 は炭素数1〜20の1価の炭化
水素基を示す)
【0008】本発明における、分子中に少なくとも1つ
の加水分解性珪素基を有する有機重合体は、湿分により
加水分解および架橋反応が起こり、ゴム状弾性体へ変化
する化合物である。
【0009】そのような湿分硬化性の化合物としては、
これまでに数多くの化合物が検討されており、例えば特
開平3−47820号公報、特開平3−72027号公
報、特開平3−79627号公報、特公昭46−307
11号公報、特公昭45−36319号公報、特公昭4
6−17553号公報等に提案されている。
【0010】特に本発明における加水分解性珪素基含有
の有機重合体は、以下に述べるような官能基を有するポ
リオキシアルキレン化合物の末端に加水分解性珪素基を
導入して製造されるものが好ましい。このような化合物
は室温で液状であり、かつ、硬化物が比較的低温でも柔
軟さを保持し、シーリング材、接着剤等へ利用する場
合、好ましい特性を備えている。
【0011】ポリオキシアルキレン化合物は、アルカリ
金属触媒、複合金属シアン化物錯体触媒、金属ポルフィ
リン触媒など触媒の存在下少なくとも1つの水酸基を有
するヒドロキシ化合物などの開始剤にアルキレンオキシ
ドなどのモノエポキシドなどを反応させて製造する水酸
基末端のものが好ましい。ポリオキシアルキレン化合物
の官能基数は2以上が好ましく、特に、2または3が好
ましい。
【0012】ポリオキシアルキレン化合物としては、具
体的にはポリオキシエチレン化合物、ポリオキシプロピ
レン化合物、ポリオキシブチレン化合物、ポリオキシヘ
キシレン化合物、ポリオキシテトラメチレン化合物
れらの共重合体がげられる。
【0013】特に好ましいポリオキシアルキレン化合物
はポリオキシプロピレンジオールとポリオキシプロピレ
ントリオールである。また、下記(イ)や(ニ)の方法
に用いる場合、アリル末端ポリオキシプロピレンモノオ
ールなどのオレフィン末端のポリオキシアルキレン化合
物も使用できる。
【0014】本発明における加水分解性珪素基として
は、湿分存在下で加水分解および架橋反応を起こしシロ
キサン結合を生成する珪素基であればよく、一般に知ら
れている加水分解性珪素基が使用できる。
【0015】例えば、一般式(3)でされる珪素基が
よい。 −SiXa4 3-a・・・(3)
【0016】式中R4 は炭素数1〜20の置換または非
置換の1価の有機基であり、好ましくは炭素数8以下の
アルキル基、フェニル基やフルオロアルキル基である。
特に好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、ブ
チル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、フェニル基等
である。
【0017】Xは加水分解性基であり、たとえばハロゲ
ン原子、アルコキシ基、アシルオキシ基、アミド基、ア
ミノ基、アミノオキシ基、ケトキシメート基などがあ
る。
【0018】これらのうち炭素原子を有する加水分解性
基の炭素数は6以下が好ましく、特に4以下が好まし
い。好ましい加水分解性基としては炭素数4以下の低級
アルコキシ基、特にメトキシ基やエトキシ基、プロポキ
基等が例示できる。aは1、2または3であり、特に
2または3であることが好ましい。
【0019】一般式(3)で示される珪素基のポリオキ
シアルキレン化合物への導入の方法は特には限定されな
いが、例えば以下の方法で導入することができる。
【0020】(イ)官能基を有するポリオキシアルキレ
ン化合物の末端にオレフィン基を導入したものと、一般
式(4)でされるヒドロシリル化合物を反応させる方
法。 HSiXa4 3-a・・・(4) (式中R4 、X、aは前記に同じ)
【0021】ここでオレフィン基を導入する方法として
は、不飽和基および官能基を有する化合物をポリオキシ
アルキレン化合物の末端水酸基に反応させて、エーテル
結合、エステル結合、ウレタン結合、カーボネート結合
などにより結合させる方法、またはアルキレンオキシド
を重合する際に、アリルグリシジルエーテルなどのオレ
フィン基含有エポキシ化合物を添加して共重合させるこ
とにより側鎖にオレフィン基を導入する方法などが挙げ
られる。
【0022】(ロ)官能基を有するポリオキシアルキレ
ン化合物の末端に一般式(5)でされる化合物を反応
させる方法。 R4 3-a−SiXa −R5 NCO・・・(5) (式中R4 、X、aは前記に同じ。R5 は炭素数1〜1
7の2価炭化水素基。)
【0023】(ハ)官能基を有するポリオキシアルキレ
ン化合物の末端にトリレンジイソシアネートなどのポリ
イソシアネート化合物を反応させてイソシアネート基末
端とした後、該イソシアネート基に一般式(6)で
れる珪素化合物のW基を反応させる方法。
【0024】R4 3-a−SiXa −R5 W・・・(6) (式中R4 、R5 、X、aは前記に同じ。Wは水酸基、
カルボキシル基、メルカプト基およびアミノ基(1級ま
たは2級)から選ばれた活性水素含有基。)
【0025】(ニ)官能基を有するポリオキシアルキレ
ン化合物の末端にオレフィン基を導入し、そのオレフィ
ン基と、Wがメルカプト基である一般式(6)でされ
る珪素化合物のメルカプト基を反応させる方法。
【0026】加水分解性珪素基数は全末端基中で平均し
て50%以上、特には70%以上含有することが好まし
い。
【0027】本発明における加水分解性珪素基含有の有
機重合体として、分子量8000〜30000の有機重
合体が使用できる。該有機重合体の分子量が8000よ
り低い場合は硬化物が硬く、かつ伸びが低いものとな
り、分子量が30000をえると硬化物の柔軟性およ
び伸びは問題ないが、該重合体自体の粘度は著しく大き
くなってしまい、実用性が低くなる。分子量は特に10
000〜30000が好ましい。
【0028】本発明で使用される有機スズ化合物は
一般式(1)で示される有機スズ化合物(a)および上
記一般式(2)で示される有機スズ化合物(b)であ
【0029】式中R1 、R2 は炭素数1〜20の1価の
炭化水素基を示す具体的にはメチル基、エチル基、プ
ロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、フェニ
ル基等が例示できるが経済性の点からメチル基、ブチル
基、オクチル基が好ましい。
【0030】式中R3 を含むシル基としては具体的に
は炭素数120のアシル基が好ましく、中でもアセチ
ル基、2−エチルヘキサノイル基、ラウロイル基が経済
性の点から好ましい。
【0031】本発明で使用する記一般式(1)で示さ
れる有機スズ化合物(a)およ記一般式(2)で示
される有機スズ化合物(b)は加水分解性珪素基の加水
分解反応および架橋反応の触媒として働くことは公知で
ある
【0032】しかしながら、有機スズ化合物(a)は実
質的に本発明で使用する加水分解性珪素基を有する有機
重合体に溶解しないため触媒としては使用できず、また
有機スズ化合物(b)はその触媒活性が必ずしも満足で
きるものではないことや、硬化物の圧縮永久歪性が不良
となってしまうという問題点があった。
【0033】本発明ではこれら2種類の有機スズ化合
反応物を触媒として使用するが、該反応物は加水分解
性珪素基の加水分解反応および架橋反応の触媒として、
それぞれ単独で用いるよりも著しく高い活性を示すこと
が明かとなり、本発明に至った。
【0034】本発明では有機スズ化合物(a)および有
機スズ化合物(b)は任意の割合で混合し、80℃〜1
80℃に加熱することにより数時間で反応混合物を得る
ことが好ましい。
【0035】このとき、有機スズ化合物の混合割合は、
有機スズ化合物(a)1モルに対して、有機スズ化合物
(b)を0. 1モル〜3モルの範囲で使用するのが好ま
しい。
【0036】本発明では、この有機スズ化合物(a)
有機スズ化合物(b)との反応物を、分子中に少なくと
も1つの加水分解性珪素基を有する有機重合体100重
量部に対し、0. 01〜5重量部用いる。好ましくは
0. 1〜3重量部である。
【0037】また、該反応物の粘度が高い場合や半固体
となる場合は適当な希釈剤で希釈することも可能であ
る。そのような希釈剤としては、一般に用いられる各種
の溶剤や可塑剤として知られる化合物が使用できる。
【0038】本発明の組成物は、さらに公知の種々の充
填剤、可塑剤、添加剤等を含むことができる。
【0039】充填剤としては、フュームシリカ、沈降
性シリカ、無水珪酸、含水珪酸カーボンブラックのよ
うな充填剤、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ
ソウ土、焼成クレー、クレー、タルク、酸化チタン、ベ
ントナイト、有機ベントナイト、酸化第二鉄、酸化亜
鉛、活性亜鉛華、水添ヒマシ油シラスバルーン等の充
填剤、石綿、ガラス繊維フィラメントのような繊維状
充填剤が使用できる。
【0040】可塑剤としては、ジオクチルフタレート、
ジブチルフタレート、ブチルベンジルフタレート等のフ
タル酸エステル類;アジピン酸ジオクチル、コハク酸イ
ソデシル、セバシン酸ジブチル、オレイン酸ブチル等の
脂肪族カルボン酸エステル;ペンタエリスリトールエス
テルなどのグリコールエステル類;リン酸トリオクチ
ル、リン酸トリクレジル等のリン酸エステル類;エポキ
シ化大豆油、エポキシステアリン酸ベンジル等のエポキ
シ可塑剤;塩素化パラフィン等が単独または2種以上
の混合物で使用できる。
【0041】添加剤としては、フェノール樹脂、エポキ
シ樹脂等の接着付与剤、顔料、各種の老化防止剤、紫外
線吸収剤等が使用できる。
【0042】本発明の室温硬化性組成物は、特に弾性シ
ーラント用、接着剤用として使用できる。
【0043】
【実施例】以下に本発明の実施例をげるが、これらに
限定されるものではない。
【0044】[参考例1] ジブチルスズジラウレート31. 6g(0. 05モル)
に対し、ジブチルスズオキシド24. 9g(0. 10モ
ル)を加え、ガラス製反応器中で撹拌しながら、窒素雰
囲気下、170℃で3時間加熱した後、不溶分を濾過
し、油状の反応物Aを得た。
【0045】[参考例2] ジブチルスズジアセテート17. 6g(0. 05モル)
に対し、ジオクチルスズオキシド54. 2g(0. 15
モル)を加え、ガラス製反応器中で撹拌しながら、窒素
雰囲気下、170℃で3時間加熱した後、不溶分を濾過
し、油状の反応物Bを得た。
【0046】[参考例3] ジブチルスズジオクタノート25. 9g(0. 05モ
ル)に対し、ジブチルスズオキシド12. 5g(0. 0
5モル)を加え、ガラス製反応器中で撹拌しながら、窒
素雰囲気下、170℃で3時間加熱した後、不溶分を濾
過し、油状の反応物Cを得た。
【0047】[実施例1〜3] 分子末端の90%にメチルジメトキシプロピル基を有す
る平均分子量2万のポリオキシプロピレン重合体100
重量部に対し、炭酸カルシウム130重量部、酸化チタ
ン20重量部、ジオクチルフタレート20重量部、水添
ヒマシ油5重量部、フェノール系酸化防止剤1重量部を
加え湿分の入らない条件下で混練した後、参考例1〜3
で得られた反応物A〜Cを各1重量部添加し、よく混合
し、それらを常温下に放置し、24時間後および48時
間後の硬化状態をみた。得られた結果を表1に示す。
【0048】[比較例1〜3] 上記の実施例中の反応物A〜Cの代わりに、ジブチルス
ズジラウレート、ジブチルスズジアセテート、ジブチル
スズオキシドを各1重量部使用し、硬化状態を見た。
【0049】得られた結果を表1に示す。なお表1中の
評価は次のとおりである。 ○・・・良好 △・・・ややべとつきがある ×・・・べとつきがある
【0050】
【表1】
【0051】
【発明の効果】本発明で使用する硬化触媒は加水分解性
珪素基含有重合体を主成分とする室温硬化性組成物用の
硬化触媒として優れており、従来使用していたスズ化合
物を使用するよりも組成物が速く硬化するという効果を
有する。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−57850(JP,A) 特開 昭58−111855(JP,A) 特開 昭60−8345(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 1/00 - 101/16

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】分子中に少なくとも1つの加水分解性珪素
    基を有する有機重合体とその100重量部に対し、下記
    一般式(1)で示される有機スズ化合物(a)および下
    記一般式(2)で示される有機スズ化合物(b)を反応
    させて得られる反応物を0.01〜5重量部含有するこ
    とを特徴とする室温硬化性組成物。 R1 2SnO・・・(1) R2 2Sn(OCOR32 ・・・(2) (式中R1 、R2 、R3 は炭素数1〜20の1価の炭化
    水素基を示す)
  2. 【請求項2】有機重合体が本質的に分子量8000〜3
    0000のポリオキシアルキレン化合物である請求項1
    に記載の室温硬化性組成物。
  3. 【請求項3】加水分解性珪素基が下記一般式(3)で示
    される基である請求項1または2に記載の室温硬化性組
    成物。 −SiXa4 3-a・・・(3) (式中R4 は炭素数1〜20の置換または非置換の1価
    の炭化水素基、Xは加水分解性基、aは12または3
    を示す。)
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