JP3900658B2 - 液状重合体組成物 - Google Patents

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哲也 古閑
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気絶縁材料や塗料、シーリング材、接着剤、防水材、コーティング材、制振材などの広範な用途分野に利用することができ、可使時間が長くかつ硬化時間が短くて、作業性に優れた液状重合体組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】
水酸基含有液状ジエン系重合体および/またはその水素化物に、硬化剤としてポリイソシアネート化合物からなる液状重合体組成物は、例えば、特開昭63−57626公報や特開平1−203421号公報などにおいて知られている。そして、この液状重合体組成物の硬化体は、その耐水性やゴム弾性、低温特性を活かして電気絶縁材料や塗料、シーリング材、接着剤、防水材、コーティング材、制振材などの様々な工業製品用の素材として使用されている。
【0003】
ところで、施工現場において、この液状重合体組成物を用いて施工する際の作業性を考慮すると、液状重合体組成物は、その可使時間が長く、かつ硬化時間が短いものであることが望まれている。すなわち、この可使時間は、液状重合体組成物が特定の粘度まで上昇するまでの時間であるので、作業性よく施工することのできる期間が長いと好都合であり、また、硬化時間は、液状重合体組成物が硬化してその物性が一定の値となるまでの時間であるから、この時間は短いと施工が早く完結するからである。
【0004】
このような要請に応えるため、有機金属系や3級アミン系の硬化触媒を用いて、ウレタン結合の生成を促進することが提案されているが、この硬化時間を短くするよう、これら有機金属系や3級アミン系の硬化触媒の添加量を増やすと、液状重合体組成物の粘度上昇を招いて可使時間が短くなり、逆に、硬化触媒の添加量を減らすと、硬化時間が長くなるという問題がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記液状重合体組成物における従来の問題を解消し、可使時間が長くかつ硬化時間が短くて、作業性に優れた液状重合体組成物を提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記目的を達成するため、種々検討を重ねた結果、水酸基含有液状ジエン系重合体および/またはその水素化物と、特定の化学構造を有するイミダゾール化合物、およびポリイソシアネート化合物からなる組成物を用いることにより、前記目的を達成し得ることを見出し、かかる知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【0007】
すなわち、本発明の要旨は下記のとおりである。
〔1〕(A)水酸基含有液状ジエン系重合体および/またはその水素化物100重量部、(B)下記一般式〔1〕で表されるイミダゾール化合物0.001〜5重量部、および(C)前記水酸基とイソシアネート基のモル比が0.5〜5.0となる量のポリイソシアネート化合物からなることを特徴とする液状重合体組成物。
【0008】
【化2】
Figure 0003900658
【0009】
〔式〔1〕中のR1 、R2 は、水素原子または炭素数1〜17のアルキル基を示す〕
〔2〕前記(A)成分が、数平均分子量が500〜25000、かつ水酸基含有量が0.5〜10.0meq/gの水酸基含有液状ジエン系重合体および/またはその水素化物である前記〔1〕記載の液状重合体組成物。
〔3〕前記ポリイソシアネート化合物が、ジフェニルメタンジイソシアネートである前記〔1〕または〔2〕記載の液状重合体組成物。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明の液状重合体組成物においては、水酸基含有液状ジエン系重合体またはその水素化物、あるいはこれらの混合物を(A)成分として用いる。ここで用いる水酸基含有液状ジエン系重合体は、例えば、ジエン系化合物を重合開始剤の存在下にラジカル重合することによって、得ることができる。
【0011】
上記ジエン系化合物としては、炭素数4〜22のシエン系炭化水素やそのハロゲン化物などの誘導体を用いることができる。これら化合物の中でも、たとえば、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン、1,3−ペンタジエン、シクロペンタジエンなどがとくに好ましく用いられる。そして、これら化合物は、1種単独で使用しても、2種以上の混合物を使用してもよい。
【0012】
また上記重合開始剤としては、過酸化水素や、水酸基を有するアゾ化合物、水酸基を有するパーオキサイドが用いられる。そして、これら重合開始剤の使用量は、ジエン系化合物100gに対して、過酸化水素を使用する場合には1〜50gとし、アゾ化合物、たとえば2,2’−アゾビス〔2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)プロピオンアミド〕を使用する場合には5〜100gとし、水酸基を有するパーオキサイド、たとえばシクロヘキサノンパーオキサイドを使用する場合にも5〜100gとするのが適当である。また、この反応は、無溶媒でもよいが、エタノールやイソプロパノール、n−ブタノールなど溶媒を用いるほうが、反応の制御が容易になるので好ましい。そして、反応温度は80〜150℃において、反応時間0.5〜15時間として行われる。
【0013】
また、別法として、ナフタレンジリチウムなどの触媒を用いて、ジエン化合物をアニオン重合した後、得られたリビングポリマーに、モノエポキシ化合物を反応させることにより、水酸基含有液状ジエン系重合体を得ることができる。この場合も、無溶媒でもよいが、ヘキサンやシクロヘキサンなどの飽和炭化水素が好適に用いられる。そして、反応温度は50〜100℃、反応時間は1〜10時間とするのが適当である。
【0014】
さらに、この反応に際して、炭素数2〜22の付加重合性モノマー、たとえばブテン、ペンテン、スチレン、α−メチルスチレン、アクリロニトリル、アクリル酸、アクリル酸エステル類、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、塩化ビニル、酢酸ビニル、アクリルアミドなどを、前記ジエン系化合物に対して50モル%未満の割合で混合してもよい。このようにして得られる反応生成物は、例えば、減圧下に蒸留することにより、溶媒や未反応物を除去して、精製された水酸基含有液状ジエン系重合体を得ることができる。
【0015】
このようにして得られた、本発明の組成物の(A)成分として用いる水酸基含有液状ジエン系重合体は、その数平均分子量が500〜25000、好ましくは1000〜5000であり、水酸基含有量が0.5〜10.0meq/g、好ましくは0.7〜2.5meq/gであるものを用いることができる。また、この重合体の化学構造は、シス1,4構造あるいはトランス1,4構造をこれらの合計が50モル%以上を占めるものが、弾性に優れることから好ましい。
【0016】
ここで、この水酸基含有液状ジエン系重合体の数平均分子量は、その値が500未満であると得られる硬化体のゴム弾性が失われ、また、この値が25000を超えると水酸基含有液状ジエン系重合体が高粘度になって、各種用途への適用が制約されることがある。さらに、この水酸基含有液状ジエン系重合体の水酸基含有量は、これが0.5meq/g未満であると得られる硬化不良を招くことがあり、この値が10.0meq/gを超えるものでは、得られる硬化体の硬度が高くなりすぎてゴム弾性が低下することがある。
【0017】
そして、この水酸基の結合位置は、液状ジエン系重合体の分子鎖末端でも、分子鎖内部であってもよいが、分子鎖末端に結合したものが望ましい。
つぎに、上記で得られた水酸基含有液状ジエン系重合体は、水素化触媒を用いて水素化してもよい。この水素化触媒としては、均一系触媒あるいは不均一系触媒を用いることができる。
【0018】
この均一系触媒を用いて水素化反応を行う場合には、溶媒の存在下に、常温〜150℃の反応温度において、常圧〜5MPaの水素圧下に、反応時間を1〜24時間として、水素添加反応を行う。この場合に用いる溶媒としては、ヘキサンやシクロヘキサンなどの飽和炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素が好適に用いられる。また、この均一系触媒としては、遷移金属ハライドと、アルミニウムやアルカリ土類金属もしくはアルカリ金属のアルキル化物との組合わせからなるチーグラー触媒が適しており、この触媒の使用量は、水酸基含有液状ジエン系重合体の二重結合あたり、0.01〜0.1モル%程度とする。
【0019】
また、不均一系触媒を用いて水素化反応を行う場合には、溶媒の存在下に、常温〜200℃の反応温度において、常圧〜10MPaの水素圧下に、反応時間を1〜48時間として、水素添加反応を行う。この場合に用いる溶媒としては、ヘキサンやシクロヘキサンなどの飽和炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル類、エタノール、イソプロパノール、1−ブタノールなどのアルコール類、あるいはこれらの混合物が適している。ここで用いる不均一系触媒としては、ニッケル、コバルト、パラジウム、白金、ロジウム、ルテニウムなどを単独で、あるいはこれらをシリカ、ケイソウ土、アルミナ、活性炭などの担体に担持したものが好適である。この触媒使用量は、水酸基含有液状ジエン系重合体の重量に対して0.05〜10重量%が適当である。
【0020】
このようにして製造された水酸基含有液状ジエン系重合体の水素化物は、触媒を分離除去した後、減圧下に蒸留して溶媒を除くことにより、精製された水酸基含有液状ジエン系重合体の水素化物を得ることができる。
この水酸基含有液状ジエン系重合体の水素化物は、その数平均分子量が500〜25000であり、水酸基含有量が0.5〜10.0meq/gであるものが好ましい。また、この重合体中の不飽和二重結合の水素化の割合(水素化率)は、50%以上、好ましくは70%以上である。この水素化率が50%未満であると、これを用いた組成物を硬化させた際に、その耐熱性や耐候性が低下することがある。さらに、この水酸基含有液状ジエン系重合体の水素化物の1分子あたりの平均水酸基数は、1.7以上、好ましくは2.0以上である。
【0021】
つぎに、本発明の液状重合体組成物における(B)成分として用いるイミダソール化合物は、前記式〔1〕で表される化合物である。この式〔1〕において、R1 、R2 が表す炭素数1〜17のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基などが挙げられる。
【0022】
また、この式〔1〕で表されるイミダゾール化合物の具体例としては、例えばイミダゾール、1−メチルイミダゾール、4−メチルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾールが特に好ましいものとして挙げられる。
このイミダゾール化合物として、前記式〔1〕の化学構造を持たないもの、例えば、1,2−ジメチルイミダゾールが知られているが、このものでは、本発明の(A)、(C)成分と配合しても、得られる組成物の可使時間を充分に延長することができない。このことから、本発明の組成物における可使時間が充分に長くとれるという効果は、前記式〔1〕の化学構造を有するイミダゾール化合物に特有のものである。
【0023】
そして、この(B)成分として用いるイミダゾール化合物の配合割合については、前記(A)成分100重量部に対して、0.001〜5重量部、好ましくは0.01〜1.0重量部である。この配合割合が0.001重量部未満であると、液状重合体組成物の硬化反応への触媒作用が小さく、充分に短い硬化時間を達成することができない。また、この配合割合が5重量部を超えると、液状重合体組成物のゲル化などの異常反応を招くおそれがある。
【0024】
さらに、本発明の液状重合体組成物における(C)成分として用いるイソシアネート化合物としては、1分子中に2個またはそれ以上のイソシアネート基を有する化合物が好ましい。そして、このイソシアネート基が、前記水酸基含有液状ジエン系重合体の水素化物や後述の添加剤成分のポリオール化合物中に存在する水酸基に対して反応性を有するものが好適に用いられる。このようなイソシアネート化合物としては、一般によく知られている芳香族、脂肪族、脂環族のものを用いることがてきるが、そのうち常温で液状のものが好ましく、さらに、それらの中でも、4,4’−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、これらの混合物、カルボジイミド変性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などが特に好ましいものとして挙げられる。
【0025】
本発明の液状重合体組成物は、前記(A)成分の水酸基含有液状ジエン系重合体および/またはその水素化物100重量部に対して、(B)成分の特定構造のイミダゾール化合物を0.001〜5重量部、および(C)成分のポリイソシアネート化合物を、この中のイソシアネート基と液状重合体組成物中の全水酸基ととのモル比〔NCO/OH〕が、0.5〜5.0、さらに好ましくは0.8〜1.5なる量で配合して得られるものが好適に用いられる。
【0026】
また、後述のポリアミン化合物を添加する場合のように、イソシアネート基と反応可能なアミノ基を有する化合物を配合する際には、イソシアネート基と、組成物中の水酸基とアミノ基の合計とのモル比〔NCO/(OH+NH2 )〕が、0.5〜5.0の範囲になるように、ポリイソシアネート化合物の配合割合を調整するとよい。
【0027】
このポリイソシアネート化合物の配合割合を、上記の範囲を超えて増大させると、得られる液状重合体組成物が実質的にプレポリマーと称されるものとなり、それ自体が湿気硬化による硬化反応が進行するようになり、前記イミダゾール化合物の添加効果が得られなくなる。また、上記の範囲よりも少ない配合割合としたのでは、硬化反応が不充分で、満足できる性能を備えた硬化体を得ることができなくなる。
【0028】
本発明の液状重合体組成物は、基本的には前記の3成分から構成されるのであるが、さらなる物性補強のために、他の成分を配合してもよい。
このような成分の一つとして、液状重合体組成物の硬化時の機械的強度のさらなる向上のため、ポリオール化合物を用いることができる。このポリオール化合物としては、1分子中に2個またはそれ以上の水酸基を有する化合物が適している。
【0029】
このポリオール化合物のうち、低分子量ポリオール化合物としては、1級ポリオール、2級ポリオール、2級ポリオールのいずれを用いてもよい。この低分子量ポリオール化合物の具体的な化合物としては、1,2−プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオール、2,3−ペンタンジオール、2,5−ヘキサンジオール、2,4−ヘキサンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、シクロヘキサンジオール、グリセリン、N,N−ビス(2−ヒドロキシプロピル)アニリン、N,N’−ビス(ヒドロキシイソプロピル)−2−メチルピペラジン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンとそのプロピレンオキシド付加物、さらにエチレングリコール、ジエチレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどが挙げられる。
【0030】
また、重合型ポリオールとして、その平均分子量が500〜10000であるものを用いることがてきる。このような重合型ポリオールの具体例としては、ポリエーテルポリオールとその変性体、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、テトラヒドロフランとアルキレンオキサイドの共重合ポリオール、エポキシ樹脂変性ポリオール、ポリエステルポリオール、トリメチロールアルカンの部分エステル交換物、ポリジエン系ポリオール、部分ケン化エチレン−酢酸ビニル共重合体などが挙げられる。さらに、ヒマシ油や水素化ヒマシ油、ヒマシ油エステル交換物などのヒマシ油系ポリオールを用いてもよい。このほか、ダイマージオール、水添ダイマージオールを使用してもよい。これらポリオール類は、1種単独でもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。
【0031】
そして、これらポリオール化合物の添加割合は、前記(A)成分100重量部に対して、70重量部未満とするのがよい。
また、前記液状重合体組成物の硬化体の機械的強度を向上させるために、ポリアミン化合物を添加することができる。このポリアミン化合物は、1分子中に2個またはそれ以上の、活性水素含有アミノ基を有する化合物が適している。具体的には、ヘキサメチレンジアミン、ポリオキシプロピレンポリアミンなどの脂肪族ポリアミン、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタンなどの脂環族ポリアミン、3,3’−ジクロロ−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,5−ジエチルトルエン−2,4−ジアミン、3,5−ジエチルトルエン−2,6−ジアミンなどの芳香族ポリアミンなどが挙げられる。
【0032】
このポリアミン化合物の添加割合は、前記(A)成分100重量部に対して、30重量部未満とするのがよい。この添加割合を30重量部以上とすると、液状重合体組成物の可使時間の短縮を招くことになる。
また、本発明の液状重合体組成物に、機械的強度や耐熱性、難燃性などの物性補強のため、各種の充填材を添加することができる。このような充填材のうち、無機質充填材としては、ガラスピーズ、ガラスフレーク、ガラス繊維、アスベスト、カオリンクレー、ロウ石クレー、タルク、カスミ石、クリオライト、ケイ灰石、ケイソウ土、スレート粉、ホワイティング、長石粉、マイカ、セッコウ、石英粉、微粉珪酸、アタパルジャイト、セリサイト、火山灰、蛭石、シリカ、アルミナ、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化鉄、酸化モリブデン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、珪酸カルシウム、ゼオライト、チタン酸カリウム、窒化ホウ素、ボロンナイトライド、二硫化モリブデン、酸化アンチモンなどが挙げられる。また、有機質充填材としては、ゴム粉末、セルロース、リグニン、キチン質、皮革粉、ヤシ殻、木粉、木綿や麻、羊毛、絹などの天然繊維、ナイロン、ポリエステル、ビニロン、アセテート、ポリアクリロニトリルなどの合成繊維、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ABS樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリメチクリル酸メチル、ポリ塩化ビニル、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などの合成樹脂粉末又は顆粒などが挙げられる。
【0033】
これら充填材の配合割合は、とくに制約はないが、通常、前記(A)成分100重量部に対して、500重量部未満、好ましくは200重量部未満である。
さらに、本発明の液状重合体組成物には、粘度調整剤あるいは可塑剤として、ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート、ジウンデシルフタレートなどのジアルキルフタレート類や、ジオクチルアジペート、ジブチルアジペートなどのジアルキルアジペート類、パラフィン系ブロセスオイル、ナフテン系ブロセスオイル、アロマ系ブロセスオイル、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン、アルキルジフェニルエタン、アルキルジフェニル、シリコーンオイル、流動パラフィン、1−デセンオリゴマー、ポリオレフィンオリゴマー、パラフィン系オリゴマー、トリクレジルホスファイトなどのリン酸エステル類などが挙げられる。
【0034】
これら粘度調整剤や可塑剤の配合割合は、とくに制約はないが、通常、前記(A)成分100重量部に対して、500重量部未満、好ましくは200重量部未満である。
また、本発明の液状重合体組成物には、その粘度低下のために、種々の溶剤を添加してもよい。このような溶剤としては、n−ヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、キシレンなどの炭化水素系溶剤、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、などのケトン系溶剤、酢酸ブチルなどのエステル系溶剤、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶剤、N,N−ジエチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドなどを用いることができる。
【0035】
さらに、粘着力や接着力を付与するために、アルキルフェノール樹脂、テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、キシレンホルムアルデヒド樹脂、ロジン、水添ロジン、クマロン樹脂、脂肪族石油樹脂、脂環族石油樹脂、芳香族石油樹脂などの粘着性付与樹脂を添加してもよい。
そして、消泡剤として、シリコーン化合物、変性シリコーン化合物を添加することができる。
【0036】
また、脱水や発泡防止のために、天然ゼオライト、合成ゼオライトなどのゼオライト類、無水セッコウ、半水セッコウ、シリカゲル、酸化カルシウム、塩化カルシウム、ストレートアスファルト、ブローンアスファルト、セミブローンアスファルト、プロパン脱歴アスファルト、石油ピッチ、石炭ピッチ、石炭タールなどを添加することができる。
【0037】
本発明の液状重合体組成物には、上記のほか、合成樹脂組成物に通常使用される酸化防止剤や紫外線吸収剤、光安定剤などの老化防止剤、あるいは耐熱性や耐候性向上のためのヒンダードフェノール系、ヒンダードアミン系、ベンゾトリアゾール系などの老化防止剤を添加してもよい。
つぎに、前記各成分や添加剤を所定の配合割合で配合して、液状重合体組成物を製造する方法については、合成樹脂組成物の製造に通常使用されている混合装置や混練装置を用いて行うことができる。前記各成分の混練条件は、混練温度を0〜150℃、好ましくは15〜100℃とし、混練時間を0.5秒間〜8時間、好ましくは1秒間〜5時間とすればよい。
【0038】
【実施例】
以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明する。
〔実施例1〕
(1)水酸基含有液状ジエン系重合体の調製
内容積1リットルのステンレス製耐圧反応容器に、イソプレン200gと、20%濃度の過酸化水素水40g、およびイソプロパノール100gを仕込み、反応温度を120℃、最大圧力を1MPa、反応時間を2時間として、反応を行った。反応終了後、分液ロートに反応生成物を入れ、これに600gの水を加えて震盪し、3時間静置した後、油層を分取した。この油層から、2mmHgの減圧下、100℃で2時間の条件において、溶媒、未反応モノマーおよび低沸点成分を留去し、水酸基末端液状イソプレン系重合体を66重量%の収率で得た。
ここで得られた水酸基末端液状イソプレン系重合体は、その数平均分子量が、2190であり、水酸基含有量は、0.98meq/gであった。また、このものの30℃における粘度は、7.1ポイズであり、臭素価は、230g/100gであった。そして、1分子あたりの平均水酸基数(fn)は、2.15であった。さらに、1 H−NMRスペクトル分析による構造解析の結果、この重合体に含まれるトランス−1,4構造は、56モル%であり、シス−1,4構造が32モル%、1,2−ビニル構造が7モル%、3,4−ビニル構造が5モル%であった。
【0039】
(2)水酸基含有液状ジエン系重合体の水素化物の調製
前記(1)で得られた水酸基含有液状イソプレン系重合体100gと、水素化触媒としてルテニウム含量5重量%のルテニウムカーボン触媒5g、および溶媒としてシクロヘキサン100gを反応容器に仕込み、6MPaの水素圧下、150℃において、6時間水素化反応を行った。反応終了後、孔径0.45ミクロンのメンブランフィルターにより触媒を除去した後、2mmHgの減圧下、110℃において、0.2時間の条件にて、溶媒を留去し、水酸基含有液状イソプレン系重合体の水素化物を得た。
ここで得られた水酸基含有液状イソプレン系重合体の水素化物は、その数平均分子量が2270であり、水酸基含有量が0.99meq/g、30℃における粘度が69ポイズ、臭素価が2g/100gであり、水素化率は99%であった。そして、1分子あたりの平均水酸基数(fn)は、2.25であった。
【0040】
(3)液状重合体組成物の製造
本発明の液状重合体組成物の(A)成分として、前記(2)で得られた水酸基含有液状イソプレン系重合体の水素化物100重量部を用い、これに(B)成分として、1−メチルイミタゾール0.01重量部を配合し、60℃において、2時間混合攪拌することにより、液状混合物を得た。つぎに、この液状混合物を25℃に調温して後、これに(C)成分のポリイソシアネート化合物として、25℃に調温してあるカルボジイミド変性ジフェニルメタンジイソシアネート〔日本ポリウレタン工業社製:MillionateMTL;イソシアネート含量=28.9%〕を14.4重量部〔イソシアネート基の全水酸基に対する比(NCO/OH)=1.0〕配合し、混合攪拌して液状重合体組成物を得た。
【0041】
(4)液状重合体組成物の評価
本発明の液状重合体組成物の可使時間については、上記(3)で得た液状重合体組成物を、25℃の恒温槽に入れ、B型粘度計により粘度を測定し、100Pa・sに達した時間を、可使時間とした。この可使時間は、前記組成物の用途やその使用条件により要求値が異なるのであるが、一般的には、30分間以上あることが要望されている。
また、この液状重合体組成物の硬化時間については、この組成物を室温において放置し、得られる硬化体の硬さを、JISK6301に準拠して測定し、硬さが一定となるまでの時間を、硬化時間とした。この硬化時間についても、この組成物の用途やその使用条件により要求値が異なるのであるが、一般的には、30時間以内であることが要望されている。
これら測定結果を第1表に示す。
【0042】
〔実施例2〕
(1)水酸基含有液状ジエン系重合体の調製
内容積1リットルのステンレス製耐圧反応容器に、イソプレン200gと、30%濃度の過酸化水素水100g、およびイソプロパノール300gを仕込み、反応温度を115℃、最大圧力を0.9MPa、反応時間を2.5時間として、反応を行った。反応終了後、分液ロートに反応生成物を入れ、これに600gの水を加えて震盪し、3時間静置した後、油層を分取した。この油層から、2mmHgの減圧下、100℃で2時間の条件において、溶媒、未反応モノマーおよび低沸点成分を留去し、水酸基末端液状イソプレン系重合体を71重量%の収率で得た。
ここで得られた水酸基末端液状イソプレン系重合体は、その数平均分子量が、1360であり、水酸基含有量は、1.54meq/gであった。また、このものの30℃における粘度は、4.5ポイズであり、臭素価は、220g/100gであった。そして、1分子あたりの平均水酸基数(fn)は、2.09であった。さらに、1 H−NMRスペクトル分析による構造解析の結果、この重合体に含まれるトランス−1,4構造は、57モル%であり、シス−1,4構造が30モル%、1,2−ビニル構造が8モル%、3,4−ビニル構造が5モル%であった。
【0043】
(2)水酸基含有液状ジエン系重合体の水素化物の調製
上記(1)で得た水酸基含有液状イソプレン系重合体を、実施例1の(2)と同様にして水素化し、水酸基含有液状イソプレン系重合体の水素化物を得た。
ここで得られた水酸基含有液状イソプレン系重合体の水素化物は、その数平均分子量が1410、水酸基含有量が1.61meq/g、30℃における粘度が31ポイズ、臭素価が1g/100gであり、水素化率は99%であった。そして、1分子あたりの平均水酸基数(fn)は、2.27であった。
【0044】
(3)液状重合体組成物の製造
液状重合体組成物の(A)成分として、上記(2)で得られた水酸基含有液状イソプレン系重合体の水素化物100重量部を用い、これに(B)成分として、1−メチルイミダゾール0.01重量部を配合して液状混合物を調製し、これに、(C)成分として実施例1と同じポリイソシアネート化合物を23.4重量部(NCO/OH=1.0)配合したほかは、実施例1の(3)と同様にして、液状重合体組成物を製造した。
(4)液状重合体組成物の評価
上記(3)で得られた液状重合体組成物につき、実施例1の(4)と同様にして、液状重合体組成物の可使時間および硬化時間を測定した。
これら測定結果を第1表に示す。
【0045】
〔実施例3〕
(1)液状重合体組成物の製造
液状重合体組成物の(A)成分として、水酸基含有液状ポリブタジエン〔出光アトケム社製:PolybdR−45HT;水酸基含有量=0.82meq/g;数平均分子量=2800;粘度=51ポイズ/30℃〕100重量部を用い、これに、(B)成分として1−メチルイミタゾール0.01重量部を配合して液状混合物を得た。ついで、これに(C)成分のポリイソシアネート化合物として実施例1と同じ化合物を11.9重量部(NCO/OH=1.0)配合し、攪拌混合して液状重合体組成物を得た。
(2)液状重合体組成物の評価
上記(1)で得られた液状重合体組成物につき、実施例1の(4)と同様にして、液状重合体組成物の可使時間および硬化時間を測定した。
これら測定結果を第1表に示す。
【0046】
〔実施例4〕
(1)液状重合体組成物の製造
液状重合体組成物の(A)成分として、水酸基含有液状ポリブタジエン〔出光アトケム社製:PolybdR−15HT;水酸基含有量=1.82meq/g;数平均分子量=1250;粘度=14ポイズ/30℃〕100重量部を用い、これに、(B)成分として1−メチルイミタゾール0.01重量部を配合して液状混合物を得た。ついで、これに(C)成分のポリイソシアネート化合物として実施例1と同じ化合物を26.4重量部(NCO/OH=1.0)配合し、攪拌混合して液状重合体組成物を得た。
(2)液状重合体組成物の評価
上記(1)で得られた液状重合体組成物につき、実施例1の(4)と同様にして、液状重合体組成物の可使時間および硬化時間を測定した。
これら測定結果を第1表に示す。
【0047】
〔実施例5〕
(1)液状重合体組成物の製造
液状重合体組成物の(A)成分として、水酸基含有液状ポリイソプレン〔出光アトケム社製:Polyip;水酸基含有量=0.83meq/g;数平均分子量=2630;粘度=74ポイズ/30℃〕100重量部を用い、これに、(B)成分として1−メチルイミタゾール0.01重量部を配合して液状混合物を得た。ついで、これに(C)成分のポリイソシアネート化合物として実施例1と同じ化合物を12.1重量部(NCO/OH=1.0)配合し、攪拌混合して液状重合体組成物を得た。
(2)液状重合体組成物の評価
上記(1)で得られた液状重合体組成物につき、実施例1の(4)と同様にして、液状重合体組成物の可使時間および硬化時間を測定した。
これら測定結果を第1表に示す。
【0048】
〔実施例6〕
(1)液状重合体組成物の製造
液状重合体組成物の(A)成分および(B)成分は実施例3と同一物を用いて液状混合物を得た。ついで、これに(C)成分のポリイソシアネート化合物として、ポリメリックジフェニルメタンジイソシアネート〔日本ポリウレタン工業社製:MillionateMR−200;イソシアネート含有量=30.9%〕を11.1重量部(NCO/OH=1.0)配合し、攪拌混合して液状重合体組成物を得た。
(2)液状重合体組成物の評価
上記(1)で得られた液状重合体組成物につき、実施例1の(4)と同様にして、液状重合体組成物の可使時間および硬化時間を測定した。
これら測定結果を第1表に示す。
【0049】
〔実施例7〕
(1)液状重合体組成物の製造
液状重合体組成物の(A)成分は実施例3と同一物を用い、(B)成分として4−メチルイミダゾール0.01重量部を用いて液状混合物を得た。ついで、これに(C)成分として実施例3と同一のポリイソシアネート化合物を11.9重量部(NCO/OH=1.0)配合し、攪拌混合して液状重合体組成物を得た。
(2)液状重合体組成物の評価
上記(1)で得られた液状重合体組成物につき、実施例1の(4)と同様にして、液状重合体組成物の可使時間および硬化時間を測定した。
これら測定結果を第1表に示す。
【0050】
〔比較例1〕
(1)液状重合体組成物の製造
液状重合体組成物の(B)成分として、1,2−ジメチルイミダゾール0.01重量部を用いた他は、実施例3と同様にして、液状重合体組成物を製造した。
(2)液状重合体組成物の評価
上記(1)で得られた液状重合体組成物につき、実施例1の(4)と同様にして、液状重合体組成物の可使時間および硬化時間を測定した。
これら測定結果を第1表に示す。
【0051】
〔比較例2〕
(1)液状重合体組成物の製造
液状重合体組成物として、(B)成分のイミダゾール化合物に代えて、ジブチル錫ジラウレート0.005重量部を用いた他は、実施例3と同様にして液状重合体組成物を製造した。
(2)液状重合体組成物の評価
上記(1)で得られた液状重合体組成物につき、実施例1の(4)と同様にして、液状重合体組成物の可使時間および硬化時間を測定した。
これら測定結果を第1表に示す。
【0052】
〔比較例3〕
(1)液状重合体組成物の製造
液状重合体組成物として、(B)成分のイミダゾール化合物に代えて、ジブチル錫ジラウレート0.01重量部を用いた他は、実施例3と同様にして液状重合体組成物を製造した。
(2)液状重合体組成物の評価
上記(1)で得られた液状重合体組成物につき、実施例1の(4)と同様にして、液状重合体組成物の可使時間および硬化時間を測定した。
これら測定結果を第1表に示す。
【0053】
〔比較例4〕
(1)液状重合体組成物の製造
液状重合体組成物の(C)成分として、実施例6と同じポリイソシアネート化合物11.1重量部(NCO/OH=1.0)を用いた他は、実施例3と同様にして液状重合体組成物を製造した。
(2)液状重合体組成物の評価
上記(1)で得られた液状重合体組成物につき、実施例1の(4)と同様にして、液状重合体組成物の可使時間および硬化時間を測定した。
これら測定結果を第1表に示す。
【0054】
〔比較例5〕
(1)液状重合体組成物の製造
液状重合体組成物として、(B)成分のイミダゾール化合物に代えて、トリエチレンジアミンの濃度33重量%のジプロピレングリコール溶液〔三共エアープロダクツ社製〕0.10重量部を用い、かつ(C)成分として実施例3と同一のポリイソシアネート化合物21.9重量部(NCO/OH=1.0)を用いた他は、実施例3と同様にして液状重合体組成物を製造した。
【0055】
(2)液状重合体組成物の評価
上記(1)で得られた液状重合体組成物につき、実施例1の(4)と同様にして、液状重合体組成物の可使時間および硬化時間を測定した。
これら測定結果を第1表に示す。
【0056】
【表1】
Figure 0003900658
【0057】
【発明の効果】
本発明の液状重合体組成物は、粘度が低くて施工作業性のよい可使時間が長く、かつ物性が一定になるまでの硬化時間が短いという特性を有しているので、これの施工現場での作業性に優れるという効果を奏するものである。そして、この液状重合体組成物は硬化することにより、耐熱性や耐候性、電気絶縁性、耐水性、ゴム弾性、低温特性の良好な硬化体が得られるので、電気絶縁材料や塗料、シーリング材、接着剤、防水材、コーティング材、制振材などの素材として広く利用することができる。

Claims (3)

  1. (A)水酸基含有液状ジエン系重合体および/またはその水素化物100重量部、(B)下記一般式〔1〕で表されるイミダゾール化合物0.001〜5重量部、および(C)前記水酸基とイソシアネート基のモル比が0.5〜5.0となる量のポリイソシアネート化合物からなることを特徴とする液状重合体組成物。
    Figure 0003900658
    〔式〔1〕中のR1 、R2 は、水素原子または炭素数1〜17のアルキル基を示す〕
  2. 前記(A)成分が、数平均分子量が500〜25000、かつ水酸基含有量が0.5〜10.0meq/gの水酸基含有液状ジエン系重合体および/またはその水素化物である請求項1記載の液状重合体組成物。
  3. 前記ポリイソシアネート化合物が、ジフェニルメタンジイソシアネートである請求項1または2記載の液状重合体組成物。
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