JP4676726B2 - 硬化性樹脂組成物及び湿気硬化型接着剤組成物 - Google Patents

硬化性樹脂組成物及び湿気硬化型接着剤組成物 Download PDF

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本発明は、硬化性樹脂組成物及びそれを成分とする湿気硬化型接着剤組成物に係わり、より詳細には、特定の硬化性樹脂に、シラン化合物並びに該樹脂の硬化性触媒としてルイス酸又はその誘導体を配合した硬化性樹脂組成物及びそれを成分とする湿気硬化型接着剤組成物に関する。
従来、分子内に加水分解性シリル基等の含珪素特性基を持つ硬化性樹脂の硬化触媒として、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート等の有機ブチル錫化合物が汎用されている。しかし、これらの有機ブチル錫系化合物は、環境負荷が大きいという問題を抱えている。
又、有機オクチル錫化合物を該樹脂の硬化触媒として用いることも知られているが、有機オクチル錫系化合物は、有機ブチル錫系化合物と比較すると環境に優しいものの、硬化速度が遅いという問題を持っている。更に、有機酸やアミン化合物も該樹脂の硬化触媒として用いることも知られているが、速い硬化速度が得られないために、これらは助触媒として使用されているのが現状である。
一方、加熱硬化型のエポキシ樹脂の硬化剤として、例えば、特開平2−251274号公報、同2−228376号公報等に記載されているように、ルイス酸化合物を用いることが知られているが、このルイス酸化合物を、いわゆる変成シリコーン樹脂等の分子内に
含珪素特性基を有する硬化性樹脂の硬化剤として使用した例は未だ報告されていない。
特開平2−251274号公報 特開平2−228376号公報
本発明は、上記の諸問題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、有機ブチル錫化合物を使用しないことができるか、その使用量を大幅に減少することができることにより、環境に対する負荷が少なく、硬化速度が速い含珪素特性基を持つ硬化性樹脂組成物及びそれを成分とする湿気硬化型接着剤組成物を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、該樹脂に含珪素特性基を有するシラン化合物及びルイス酸若しくはその誘導体を配合した組成物が本発明の目的が達成され得ることを見出だした。
すなわち、本発明は、分子内に加水分解性ジメトキシシリル基を有する硬化性樹脂(A)100質量部当たり、加水分解性シリル基及びアミノ基を有するシラン化合物(B)を0.1〜20質量部三フッ化ホウ素及びその誘導体から選ばれる一種以上の化合物(C)を0.001〜10質量部、並びに、オクチル錫系化合物及びビスマス系化合物から選ばれる一種以上の有機金属触媒(D)を0.1〜10質量部含有する硬化性樹脂組成物を要旨とする。
又、上記硬化性樹脂組成物は、硬化性樹脂(A)100質量部当り、シラン化合物(B)を1〜10質量部、三フッ化ホウ素及びその誘導体から選ばれる一種以上の化合物(C)を0.01〜5質量部並びに有機金属触媒(D)を0.5〜5質量部含有することを特徴とする。
又、上記硬化性樹脂組成物は、前記三フッ化ホウ素の誘導体は、アミン錯体、アルコール錯体及びエーテル錯体から選ばれる一種以上の化合物であることを特徴とする
更に、本発明は、上記の硬化性樹脂組成物を含有することからなる湿気硬化型接着剤組成物を要旨とする。
本発明の構成からなる硬化性樹脂組成物は、従来主に硬化触媒として用いられているジブチル錫系化合物を含む硬化性樹脂組成物と同等かそれ以上の硬化性と接着性を有する。
本発明の組成物の一成分である硬化性樹脂(A)は、加水分解性ジメトキシシリル基を有するものである。ジメトキシシリル基を有する基は、式 −Si(OCH(Rで示されるが、R1 は炭素数1〜6のアルキル基、好ましくは炭素数1〜3のアルキル基、特に好ましくはメチル基及びエチル基である。
硬化性樹脂(A)としては、その主鎖骨格がオキシアルキレン重合体、飽和炭化水素重合体、ビニル重合体等であるものが挙げられ、数平均分子量が500〜30,000のものであり、特に数平均分子量が2,000〜20,000のものが好ましい。
加水分解性シリル基を有し、主鎖骨格がオキシアルキレン重合体である硬化性樹脂(A)は、例えば、特公昭45−36319号、同46−12154号、同49−32673号、特開昭50−156599号、同51−73561号、同54−6096号、同55−82123号、同55−123620号、同55−125121号、同55−131022号、同55−135135号、同55−137129号公報等に記載されている一般に変成シリコーン樹脂と呼ばれるものが挙げられる。
加水分解性ジメトキシシリル基を有し、主鎖骨格がオキシアルキレン重合体である硬化性樹脂(A)を製造する方法としては、アルケニル基を有するポリオキシアルキレン化合物に、(イ)ジメトキシシリル基を有する水素化シリコン化合物を付加反応させる方法、(ロ)ジメトキシシリル基を有するメルカプトシラン化合物をラジカル付加反応させる方法がよく知られている。
上記加水分解性ジメトキシシリル基を有し、主鎖骨格がオキシアルキレン重合体である硬化性樹脂(A)は市販されており、本発明ではそれらを用いることができる。市販品としては、鐘淵化学工業社製、商品名:S203,S303,S810,SAT010,SAT030,SAT070,SAT200,SAT350,SAT400,MA903,MA904,MAX923,S911,S943,EST200,EST250,ESX280,SAX720,SAX725,SAX770,MA430,MA440,MA440A,MA447,MAX610等、旭硝子社製、商品名:ES−S2410,ES−S2420,ES−S3430,ES−S3630等が挙げられる。
加水分解性ジメトキシシリル基を有し、主鎖骨格が飽和炭化水素系重合体である硬化性樹脂(A)としては、例えば、エチレン、プロピレン、1−ブテン、イソブテン、1−ヘキセン等の炭素数1〜6のモノオレフィンを主モノマーとした単独若しくは共重合体、ブタジエン、イソプレン等のジオレフィンの単独重合体、これらのジオレフィンと上記モノオレフィンとの共重合体等の水素添加物等が挙げられる。
上記モノオレフィンと共重合し得るモノマーとしては、炭素数が4〜12のオレフィン類、ビニルエーテル、芳香族ビニル化合物、ビニルシラン類、アリルシラン類等が挙げられる。具体例としては、1−ブテン、2−ブテン、2−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ブテン、1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、ビニルシクロヘキセン、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、スチレン、α−メチルスチレン、ジビニルスチレン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、アリルアミノトリメチルシラン、アリルアミノジメトキシシラン等が挙げられる。
上記の主鎖骨格が飽和炭化水素系重合体である硬化性樹脂(A)は、例えば、特許第2512468号明細書、特開昭64−22904号公報、特許第2539455号明細書等に記載されている加水分解性ジメトキシシリル基含有飽和炭化水素系重合体が挙げられる他、市販品である鐘淵化学工業社製、商品名:エピオンシリーズ等を用いることができる。
加水分解性ジメトキシシリル基を有し、主鎖骨格がビニル重合体である硬化性樹脂(A)としては、例えば、アクリル若しくはメタクリル系モノマー、スチレン系モノマーの単独重合体又は共重合体等が挙げられる。
アクリル若しくはメタクリル(以下、(メタ)アクリルと略す。)系モノマーとしては、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸tert−ブチル、(メタ)アクリル酸n−ペンチル、(メタ)アクリル酸n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸−2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ペンタデシル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸トルイル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸−2−アミノエチル、γ−(メタクリロイルオキシプロピル)メチルジメトキシシラン、γ−(メタクリロイルオキシプロピル)メチルジエトキシシラン等が挙げられる。スチレン系モノマーとしては、スチレン、α−メチルスチレン、ジビニルスチレン等が挙げられる。
上記主鎖骨格がビニル重合体は、そのモノマーであるアクリル若しくはメタクリル系モノマー又はスチレン系モノマーを単独で用いることにより得られるホモポリマーてもよく、それらモノマーを2種以上用いることにより得られる共重合体でもよい。上記モノマーの内、アクリル若しくはメタクリル系モノマー及びスチレン系モノマーが好ましく、アクリル若しくはメタクリル系モノマーが特に好ましい。アクリル若しくはメタクリル系モノマーを共重合体する場合、得られる共重合体のアクリル若しくはメタクリル系モノマーの部分が40質量%以上であることが好ましい。
上記モノマーの(共)重合方法は、無溶媒下で行ってもよく、溶媒中で行ってもよい。溶媒としては、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、シクロヘキサン、シクロヘプタン等の脂環式炭化水素、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル化合物、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン化合物、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル化合物、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール化合物、ジメチルホルムアミド、ジエチルホルムアミド等のアミド化合物、ジメチルホルムアミド、ジエチルホルムアミド等のアミド化合物、ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド等のスルホキシド化合物等が挙げられる。上記モノマーの(共)重合は、0〜200℃、好ましくは室温〜150℃の温度範囲で行われる。
上記硬化性樹脂(A)の中でも、その主鎖骨格がオキシアルキレン重合体及びビニル重合体であるものが好ましく、特にオキシアルキレン重合体であるものが好ましい。
本発明の組成物の一成分である及びアミノ基を有するシラン化合物(B)の加水分解性シリル基は、式 −Si(OR(R3−nで示される。式において、Rは炭素数1〜6のアルキル基、好ましくは炭素数1〜3のアルキル基、特に好ましくはメチル基及びエチル基であり、Rは炭素数1〜10のアルキル基、好ましくは炭素数1〜6のアルキル基、特に好ましくは炭素数1〜3のアルキル基であり、nは1〜3である。シラン化合物(B)としては、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、4−アミノ−3−ジメチルブチルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)−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)−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−β(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N−3−[アミノ(ジプロピレンオキシ)]アミノプロピルトリメトキシシラン、(アミノエチルアミノメチル)フェネチルトリメトキシシラン、N−(6−アミノヘキシル)アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−11−アミノウンデシルトリメトキシシラン等が挙げられる。
又、シラン化合物(B)として、上記化合物の市販品も使用することができる。市販品としては、信越化学工業社製、商品名,KBM−602,KBM−603,KBE−603,KBM−903,KBE−903,KBM−902,KBE−902,KBE−9103,KBM−573,KBM−575,KBM−576,KBM−6123,KBE−585,X−12−806,X−12−666,X−12−896,X−12−5263,X−12−580,X−12−575,X−12−577,X−12−563B,X−12−565,X−12−562,X−12−817H,KBM−6063、日本ユニカー社製、商品名:A−1100,A−1102,A−1110,A−1120,A−1122,A−9669,A−1160,A−1170,A−1ink15,Y−11637、GE東芝シリコーン社製、商品名:TSL8331,TSL8340,TSL8345,TSL8802、チッソ社製、商品名:S360,S320,S310,S311,S321,S330、デグサ・ジャパン社製、商品名:ダイナシラン(DYNASYLAN)1189等が挙げられる。
上記シラン化合物(B)の配合量は、上記硬化性樹脂(A)100質量部当り、0.1〜20質量部、好ましくは1〜10質量部である。
本発明の組成物の一成分であるルイス酸及びその誘導体から選ばれる一種以上の化合物(C)のルイス酸としては、塩化チタン、塩化錫、塩化ジルコニウム、塩化アルミニウム、塩化鉄、塩化亜鉛、臭化亜鉛、塩化銅、塩化アンチモン等の金属ハロゲン化物及び三フッ化ホウ素、三臭化ホウ素等のハロゲン化ホウ素等が挙げられる。上記硬化性樹脂(A)に及ぼす効果は、上記ルイス酸の酸性の強さによって影響されるものと考えれる。ルイス酸の誘導体としては、上記ルイス酸のアミン錯体、アルコール錯体、エーテル錯体が例示される。アミン錯体に用いるアミン化合物としては、アンモニア、モノエチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン、ピペリジン、アニリン、モルホリン、シクロヘキシルアミン、n−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等が例示される。アルコール錯体に用いるアルコール類としては、メタノール、エタノール、n−プロパノール、n−ブタノール等の一級アルコール、イソプロパノール、2−ブタノール等のニ級アルコール等が例示される。エーテル錯体に用いるエーテル類としては、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジn−ブチルエーテル等が例示される。
上記ルイス酸の中でも、塩化チタン(IV)、塩化錫(IV)、塩化ジルコニウム(IV)、塩化アルミニウム(III)及び三フッ化ホウ素(BF3 )が好ましく、安定性の点から塩化ジルコニウム(IV)及び三フッ化ホウ素がより好ましく、触媒活性の点から三フッ化ホウ素が特に好ましい。ルイス酸の誘導体の中でも、特に三フッ化ホウ素の錯体が、取り扱いが容易である等の点で好ましい。又、三フッ化ホウ素の錯体の中でも、安定性と触媒活性を兼ね備えたアミン錯体が特に好ましい。ルイス酸やその誘導体は、上記の化合物を成分とする市販品を用いることができ、市販品としては、エアプロダクツ・ジャパン社製、商品名:アンカー1040,1115,1170,1222、BAK1171等が挙げられる。
ルイス酸やその誘導体は、一種に限らず、二種以上を用いることができる。ルイス酸及びその誘導体から選ばれる一種以上の化合物(C)の配合量は、前記硬化性樹脂(A)100質量部当り、0.001〜10質量部が好ましく、0.01〜5質量部が特に好ましい。
本発明の組成物の一成分である有機金属触媒(D)としては、オクチル錫系化合物、ビスマス系化合物、金属錯体等が挙げられる。
オクチル錫系化合物としては、ジオクチル錫ジステアレート、ジオクチル錫オキサイド、ジオクチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジアセテート、ジオクチル錫ジネオデカエート、ジオクチル錫ビスエチルマレート、ジオクチル錫ビスオクチルマレート、ジオクチル錫ビスイソオクチルチオグリコレート、オクチル錫マレート、ジオクチル錫ジメトキシド等が挙げられる。又、これらの市販である日東化成社製、商品名:ネオスタンU−500,ネオスタンU−800,ネオスタンU−810,ネオスタンU−830,ネオスタンU−820,ネオスタンU−840,ネオスタンU−850,ネオスタンU−860,ネオスタンU−870等も使用できる。
ビスマス系化合物としては、ビスマス(2−エチルヘキサノエート)が挙げられる。ビスマス(2−エチルヘキサノエート)を主成分とする市販品の日東化成社製、商品名:U−600,U−660等も使用できる。
金属錯体としては、テトラブチルチタネート、テトライソプロピルチタネート、トリエタノールアミンチタネート等のチタネート化合物類、オクチル酸鉛、ナフテン酸鉛、ナフテン酸ニッケル、ナフテン酸コバルト等のカルボン酸金属塩、アルミニウムアセチルアセトナト、バナジウムアセチルアセトナト等の金属アセチルアセトナト錯体等が挙げられる。これら有機金属触媒(D)は、一種に限らず2種以上用いることができる。有機金属触媒(D)の中でも、オクチル錫系化合物及びビスマス系化合物が好ましい。
有機金属触媒(D)の配合量は、前記硬化性樹脂(A)100質量部当り、0.1〜10質量部が好ましく、0.5〜5質量部が特に好ましい。
本発明の組成物は、上記硬化性樹脂(A)、上記シラン化合物(B)、ルイス酸若しくはその誘導体(C)及び有機金属触媒(D)を含有するものである。又、本発明は、これらの組成物を含有することからなる湿気硬化型接着剤組成物を要旨とする。
本発明の硬化性組成物は、上記(A)、(B)、(C)及び(D)を必須成分として含有するものであるが、それらの成分以外に、必要に応じて充填材、可塑剤、各種添加剤、希釈剤、脱水剤等を要求される性能に応じて配合することができる。
必要に応じて配合することができる充填材としては、炭酸カルシウム、各種処理した炭酸カルシウム、シリカ系粉体、有機高分子粉体、クレー、タルク、ガラスバルーン、プラスチックバルーン等が挙げられる。シリカ系粉体や有機高分子粉体は、粒径が10nm〜300μmのものが好適であるが、100nm〜100μmのものがより好ましく、1〜30μmのものが特に好ましい。
シリカ系粉体には、親水性シリカ系粉体、疎水性シリカ系粉体、溶融石英ガラス粉体等が挙げられるが、これらの中でも疎水性シリカ系粉体が好ましい。疎水性シリカ系粉体としては、例えば、接着剤その他で揺変剤として多く用いられているヒュームドシリカ(煙霧質シリカ)やシリカエアロゲル等のシリカ系粉体を有機珪素化合物、例えばジメチルジクロルシラン、ヘキサメチルジシラザン、ジメチルシロキサン、トリメトキシオクチルシラン等で処理し、疎水性としたものが使用できるが、特に煙霧質シリカをヘキサメチルジシラザンで処理したもの並びにシリカエアロゲルをジメチルシロキサン及び/又はヘキサメチルジシラザンで処理したものが好ましい。
疎水化処理は、シリカ系粉体と上記有機珪素化合物とを、100〜400℃程度の温度で高速攪拌することによりなされる。両者の接触を均一に行うために、有機溶媒等の媒体中で行うのが望ましい。シリカ系粉体と上記有機珪素化合物の配合割合は、通常シリカ系粉体100質量部当り、上記有機珪素化合物3〜40質量部である。
有機高分子粉体としては、ウレタン樹脂系粉体、ポリエステル系粉体、アクリル樹脂系粉体、スチレン樹脂系粉体、ポリ塩化ビニル等のビニル樹脂系粉体、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系粉体、シリコーン系粉体等が挙げられる。
溶融石英ガラス粉体も同様に使用することができる。溶融石英ガラス粉体としては、SiO含有量が99.8質量%以上で、アルカリ金属他の不純物の極めて少ないものが好ましい。溶融石英ガラス微粉末は、そのまま使用してもよく、表面処理剤で表面処理したものを使用してもよい。表面処理剤としては、有機チタネート化合物、有機アルミニウム化合物、有機ジルコニウム化合物、アルコキシシラン等が挙げられる。有機チタネート化合物としては、テトラプロポキシチタン、テトラブトキシチタン、テトラキス(2−エチルヘキシルオキシ)チタン、テトラステアリルオキシチタン、ジプロポキシ・ビス(アセチルアセトナト)チタン、チタニウムプロポキシオクチレングリコレート、チタニウムステアレート、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルトリス(ジオクチルパイロホスフェート)チタネート、テトライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チタネート、テトラオクチルビス(ジトリドデシルホスファイト)チタネート、テトラ(2,2−ジアリルオキシメチル−1−ブチル)ビス(ジトリドデシル)ホスファイトチタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)オキシアセテートチタネート、トリス(ジオクチルパイロホスフェート)エチレンチタネート等が挙げられる。有機アルミニウム化合物としては、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート等が、有機ジルコニウム化合物としては、ジルコニウムブチレート、ジルコニウムアセチルアセトネート、アセチルアセトンジルコニウムブチレート、ジルコニウムラクテート、ステアリン酸ジルコニウムブチレート等が挙げられる。又、アルコキシシランとしては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビストリス(β−メトキシエトキシ)シラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、β−(γ,δ−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン等が挙げられる。
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等のフタル酸エステル類;アジピン酸ジオクチル、セバチン酸ジブチル等の脂肪酸カルボン酸エステル等を用いることができる。
各種添加剤としては、老化防止剤、紫外線吸収剤、顔料、粘着性付与剤、チタネートカップリング剤、アルミニウムカップリング剤、エポキシ樹脂、難燃剤等が挙げられる。
老化防止剤としては、その分子内に第二級アミノ基、第三級アミノ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、メルカプト基及び/又は第一級アミノ基を有する化合物であり、各種樹脂の劣化防止剤として広く用いられているものである。
老化防止剤の具体例としては、トリアセトンジアミン、ポリ[(6−モルホリノ−s−トリアジン−2,4−ジイル){2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル}イミノ}ヘキサメチレン{2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル}イミノ}]、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、4−ベンゾイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、ポリ(2,2,4−トリメチル−1,2−ジハイドロキノリン)、6−エトキシ−2,2,4−トリメチル−1,2−ジハイドロキノリン、N,N′−ジフェニル−p−フェニレンジアミン、N−イソプロピル−N′−フェニル−p−フェニレンジアミン、N−1,3−ジメチルブチル−N′−フェニル−p−フェニレンジアミン、混合N,N′−ジアリル−p−フェニレンジアミン、アルキル化ジフェニルアミン、8−アセチル−3−ドデシル−7,7,9,9−テトラメチル−1,3,8−トリアザスピロ[4.5]デカン−2,4−ジオン、ポリ[{6−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)アミノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル}{2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル}イミノ]ヘキサメチレン{2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル}イミノ]、N,N′−ビス(3−アミノプロピル)エチレンジアミン−2,4−ビス[N−ブチル−N−(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)アミノ]−6−クロロ−1,3,5−トリアジン縮合物、ジフェニルグアニジン、ジ−o−トリルグアニジン、N−シクロヘキシルベンゾチアジル−スルフェナミド、2,2′−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−オクチルオキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン三水和物、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン−5−硫酸三水和物、4−ドデシルオキシ−2−ヒドロキシベンゾフェノン、4−ベンジルオキシ−2−ヒドロキシベンゾフェノン、2,2′,4,4′−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,2′−ジヒドロキシ−4,4′−ジメトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オクトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オクトキシベンゾフェノン、2−(2′−ヒドロキシ−5′−t−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2′−ヒドロキシ−5′−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2′−ヒドロキシ−3′,5′−ジ−t−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2′−ヒドロキシ−3′−t−ブチル−5′−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2′−ヒドロキシ−3′,5′−ジ−t−アミルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2′−ヒドロキシ−3′,5′−ジ−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、5−クロロ−2−(3,5−ジ−t−ブチル−2−ヒドロキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(3−t−ブチル−2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)−5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジ−t−ペンチル−2−ヒドロキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジ−t−ブチル−2−ヒドロキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−t−オクチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2′−ヒドロキシ−3′−(3″,4″,5″,6″−テトラヒドロフタルイミド−メチル)−5′−メチルフェニル]ベンゾトリアゾール、2−(2′−ヒドロキシ−3′,5′−ジ−t−アミルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−3−ドデシル−5−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−[2−ヒドロキシ−3,5−ビス(α,α−ジメチルベンジル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、n−ヘキサデシル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート、n−ヘキサデシル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート、2′,4′−ジ−t−ブチルフェニル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート、1,3,5−トリス(4−t−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−ジメチルベンジル)イソシアヌル酸、トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、1,3,5−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌル酸、エチレングリコールビス[3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート]、テトラキス[メチレン−3(3′,5′−ジ−t−ブチル−4′−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、n−オクタデシル−3(3′,5′−ジ−t−ブチル−4′−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、トリエチレングリコール・ビス[3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート]、イソオクチル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、1,6−ヘキサンジオール・ビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2,2−チオ−ジエチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、4,4′−ブチリデン−ビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2′−ブチリデン−ビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2′−ブチリデン−ビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4′−チオ−ビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2′−メチレン−ビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2′−メチレン−ビス(4−メチル−t−ブチルフェノール)、2,2′−メチレン−ビス(4−エチル−t−ブチルフェノール)、6−(2−ベンゾトリアゾリル)−4−t−オクチル−6′−t−ブチル−4′−メチル−2,2′−メチレンビスフェノール、スチレン化フェノール、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、2,4−ジメチル−6−(1−メチルシクロヘキシル)フェノール、2−[4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン−2−イル]−5−(オクチルオキシ)フェノール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−メンチル−6−(3,4,5,6−テトラヒドロフタルイミジルメチル)フェノール、2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−[(ヘキシル)オキシ]フェノール、2,5−ジ−t−ブチルハイドロキノン、ポリ(2,2,4−トリメチル−1,2−ジハイドロキノン)、6−エトキシ−2,2,4−トリメチル−1,2−ジハイドロキノン、2,5−ジ−t−アミルハイドロキノン、4,4′−ブチリデン−ビス(6−t−ブチル−m−クレゾール)、2,2′−メチレン−ビス[6−(1−メチルシクロヘキシル)−p−クレゾール]、1−[2−{3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ}エチル]−4−{3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ}−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、S−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2−エチル−n−ヘキシル−チオグリコレート、4,4′−チオビス(6−t−ブチル−m−クレゾール)、p−ベンゾキノンジオキシム、1,6−ビス(4−ベンゾイル−3−ヒドロキシフェノキシ)−ヘキサン、1,4−ビス(4−ベンゾイル−3−ヒドロキシフェノキシ)−ブタン、サリチリ酸フェニル、4−t−ブチルフェニルサリシレート、1,1,3−トリス(2−メチル−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、3,9−ビス[2−{3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ}−1,1−ジメチルエチル]−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン、2−t−ブチル−6−(3′−t−ブチル−5′−メチル−2′−ヒドロキシベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート、コハク酸ジメチル・1−(2−ヒドロキシエチル)−4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン重縮合物、メチル−3−[3−t−ブチル−5−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−ヒドロキシフェニル]プロピオネートとポリエチレングリコールとの縮合物、3,4−ジヒドロ−2,5,7,8−テトラメチル−2−(4,8,12−トリメチルトリデシル)−2H−ベンゾピラン−6−オール(イルガノックス E201)、イルガノックス E201とグリセリンと低密度ポリエチレンとの混合物、イルガノックス E201とステアリン酸との混合物、ビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジルスルホン酸エチル)カルシウムとポリエチレンワックスとの混合物、2,4−ビス[(オクチルチオ)メチル]−o−クレゾール、N,N′−ヘキサメチレンビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ−ヒドロシンナミド)、3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジルホスホネート−ジエチルエステル、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、2−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2−n−ブチルマロン酸ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)、2,3−ビス[{3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニル}]プロピオノヒドラジド、2,4−ビス(n−オクチルチオ)−6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルアニリノ)−1,3,5−トリアジン、2−ヒドロキシ−4−メトキシ−2′−カルボキシベンゾフェノン、メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンズイミダゾール、三共ライフテック社製、商品名:サノールLS−765,サノールLS−292,サノールLS−944,サノールLS−440,サノールLS−770,サノールLS−744、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名:チヌビン123,チヌビン292,チヌビン144等がそれぞれ挙げられる。
老化防止剤は、上記老化防止剤を、その基中にイソシアネート基を有する有機基(I)を有し、アルコキシ基及びアセトキシ基から選ばれる加水分解性基が直接珪素原子に結合した珪素化合物と反応させて得られるものも使用可能である。このようなものを用いると、より老化防止の効果を上げることができる。
上記珪素化合物は、その基中に一級アミノ基、二級アミノ基及び(メタ)アクリロイル基から選ばれる基を1個以上有する有機基(II)を有し、アルコキシ基及びアセトキシ基から選ばれる加水分解性基が直接1〜10個の珪素原子に結合した化合物の1種若しくは2種以上の化合物と、有機基(II)と反応して二級アミノ基を有する化合物を生成し得る有機化合物とを反応させて得られるその1分子内に二級アミノ基に帰属する2個未満の活性水素を有し、該加水分解性基が直接1〜10個の珪素原子に結合した化合物又はその基中に1個のメルカプト基若しくは二級アミノ基を有する有機基(III) を有し、アルコキシ基及びアセトキシ基から選ばれる加水分解性基が直接1〜3個の珪素原子に結合した珪素化合物と、その分子内に2個以上のイソシアネート基を有する化合物とを反応させて得られる化合物であるのが好ましい。
粘着性付与剤(タッキファイヤー)としては、例えば、ロジン及びその誘導体である水添ロジン、(水添)重合ロジン、(水添)ロジングリセリンエステル、(水添)ロジンペンタエリスリトールエステル、不均化ロジングリセリンエステル及び不均化ロジンペンタエリスリトールエステル、(水添)テルペンフェノール樹脂、ケトン樹脂、石油樹脂(脂肪族系、芳香族系、脂肪族−芳香族共重合系、脂環式系及びそれらの水添物)、(水添)テルペン樹脂、クマロン・インデン樹脂、フェノール樹脂並びにキシレン樹脂等を挙げることができる。
チタネートカップリング剤としては、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリ−n−ドデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルトリス(ジオクチルピロホスフェート)チタネート、テトライソプロピルビス(ジオクチルファイト)チタネート、テトラオクチルビス(ジトリデシルホスファイト)チタネート、テトラ(2,2−ジアリルオキシメチル−1−ブチル)ビス(ジトリデシルホスファイト)チタネート、ビス(ジオクチルピロホスフェート)オキシアセテートチタネート、ビス(ジオクチルピロホスフェート)エチレンチタネート、イソプロピルトリ(N−アミノエチル−アミノエチル)チタネート等が挙げられる。
アルミニウムカップリング剤としては、(メチルアセトアセトキシ)アルミニウムジイソプロピレート、(エチルアセトアセトキシ)アルミニウムジイソプロピレート、(イソプロピルアセトアセトキシ)アルミニウムジイソプロピレート等の(アルキルアセトアセタト)アルミニウムジイソプロピレート等が挙げられる。
エポキシ樹脂としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、アミンをグリシジル化したエポキシ樹脂、複素環を有するエポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、水素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ウレタン変性エポキシ樹脂、ヒダントイン型エポキシ樹脂等が挙げられ、それらは1種又は2種以上選択して用いることができる。
難燃剤としては、テトラブロモビスフェノールA、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジブロモフェニル)プロパン、ヘキサブロモシクロドデカン、イソプロピルトリス(2,3−ジブロモプロピル)イソシアヌレート、トリブロモフェノール、テトラブロモジフェニルオキサイド、含ハロゲンポリホスフェート、エチレンビス(ペンタブロモベンゼン)、エチレンビステトラブロモフタルイミド等のハロゲン系難燃剤、リン酸アンモニウム、トリクレジルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリス(β−クロロエチル)ホスフェート、トリスクロロエチルホスフェート、トリス(ジクロロエチルプロピル)ホスフェート、クレジルフェニルホスフェート、キシレニルジフェニルホスフェート、酸性リン酸エスエル、含窒素リン化合物等のリン系難燃剤、三酸化アンチモン、水酸化ジルコニウム、メタホウ酸バリウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の無機系難燃剤等が挙げられる。
希釈剤としては、上記硬化性樹脂(A)と相溶性がよく、水分含有量が500ppm以下のものであれば特に制限なく用いることができる。希釈剤の一具体例としては、アルコキシシリル基を有するアルコキシポリシロキサンが挙げられる。アルコキシポリシロキサンのアルコキシ基としては、炭素数1〜6のものが用いられるが、好ましくはメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基であり、特に好ましくはメトキシ基、エトキシ基である。炭素数が7以上にものを用いると得られる組成物の硬化速度が極めて遅くなったり、硬化後の物性が柔らかくなったりして好ましくない。アルコキシポリシロキサンには、メチル基を置換基とするもの、メチル基及びフェニル基を置換基とするものものも挙げられる。
アルコキシシリル基を有するアルコキシポリシロキサンは市販されており、それらを用いることができる。具体例としては、信越化学工業社製、商品名:KC−89S,KR−500,X−40−9225,X−40−9246,X−40−9250,KR−217,KR−9218,KR−213,KR−510,X−40−9227,X−40−9247,X−41−1053,X−41−1056,X−41−1805,X−41−1810,X−41−2651,X−40−2308,X−40−9238、三菱化学社製、商品名:MS51等が挙げられる。これらの他、1,3,5−N−トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレートシラン、1,3,5−N−トリス(3−メチルジメトキシシリルプロピル)イソシアヌレートシラン、1,3,5−N−トリス(3−トリエトキシシリルプロピル)イソシアヌレートシラン、1,3,5−N−トリス(3−メチルジエトキシシリルプロピル)イソシアヌレートシラン等のイソシアヌレートシラン化合物、特開2003−221514号公報に開示されている化合物等も挙げられる。更に、アミノ基、メルカプト基、エポキシ基等を置換基とするものも使用可能である。アルコキシポリシロキサンは、上記硬化性樹脂(A)100質量部当り、好ましくは1〜70質量部、より好ましくは15〜50質量部、最も好ましくは20〜40質量部配合される。
脱水剤は、上記硬化性樹脂(A)と相溶性がよく、水分含有量が500ppm以下のものであれば特に制限なく用いることができる。その具体例として、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、オルト珪酸エステル、無水硫酸ナトリウム、ゼオライト、メチルシリケート、エチルシリケート、ビニルアルコキシシラン、アルキルアルコキシシラン等が挙げられる。
更に、本発明の組成物は、目的性能、用途によっては、エポキシ系シランカップリング剤、イソシアネート系シランカップリング剤、メルカプト系シランカップリング剤、ウレタン化触媒である住化バイエルウレタン社製、商品名:デスモラピットPA,デスモラピットSO等を添加することができる。
更に、硬化性樹脂(A)の硬化触媒として従来汎用のジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジマレート、ジブチル錫フタレート、ジブチル錫メトキシド、ジブチル錫ジメトキシド、ジブチル錫ジバーサテート、ジブチル錫ジアセチルアセテート、ジブチル錫オキサイド、ジブチル錫オキサイドとフタル酸ジエステルとの反応生成物等のジブチル錫系化合物も必要に応じて添加することができるが、環境に対する負荷を少なくするために、その配合量は多くても硬化性樹脂(A)100質量部当り、0.5質量部未満でなければならない。
本発明の組成物は、例えば、電気電子用、建材用、家庭用、各種工事用等で用いられる接着剤、シーラント、塗料、コーティング剤、目止め剤(例えば、コンクリートのひび割れ補修において注入剤が漏れないようにひび割れを覆う目止め剤)、注型剤、被覆剤等に有効に用いることができる。
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
(実施例1)
プラネタリーミキサーに、ジメトキシシリル基を有し、主鎖骨格がオキシアルキレン重合体である硬化性樹脂(A)のS303(商品名、鐘淵化学工業社製)500gを入れ、100℃で1時間真空に保ち脱水を行った。その後、室温に戻し、KBM903(商品名、信越化学工業社製、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン)を20g、三フッ化ホウ素モノエチルアミン錯体を2.5g、ネオスタンU−830(商品名、日東化成社製、オクチル錫系化合物)を10g加えて硬化性樹脂組成物を調製し、密封容器に保存した。
(比較例1)
三フッ化ホウ素モノエチルアミン錯体を配合しなかった以外は、実施例1と同様にして硬化性樹脂組成物を調製し、密封容器に保存した。
(比較例2)
ネオスタンU−830を配合しなかった以外は、実施例1と同様にして硬化性樹脂組成物を調製し、密封容器に保存した。
(比較例3)
KBM903を配合しなかった以外は、実施例1と同様にして硬化性樹脂組成物を調製し、密封容器に保存した。
(比較例4)
KBM903及び三フッ化ホウ素モノエチルアミン錯体を配合しなかった以外は、実施例1と同様にして硬化性樹脂組成物を調製し、密封容器に保存した。
(比較例5)
KBM903及びネオスタンU−830を配合しなかった以外は、実施例1と同様にして硬化性樹脂組成物を調製し、密封容器に保存した。
(比較例6)
三フッ化ホウ素モノエチルアミン錯体及びネオスタンU−830の代わりに、スタンBL(商品名、日東化成社製、ジブチル錫系化合物)を10g用いた以外は、実施例1と同様にして硬化性樹脂組成物を調製し、密封容器に保存した。
(実施例2)
S303の代わりに、ジメトキシシリル基を有し、主鎖骨格がビニル重合体である硬化性樹脂(A)のSA100S(商品名、鐘淵化学工業社製)を用いた以外は、実施例1と同様にして硬化性樹脂組成物を調製し、密封容器に保存した。
(比較例7)
三フッ化ホウ素モノエチルアミン錯体を配合しなかった以外は、実施例2と同様にして硬化性樹脂組成物を調製し、密封容器に保存した。
(実施例3)
S303の代わりに、MA440A(商品名、鐘淵化学工業社製)を用いた以外は、実施例1と同様にして硬化性樹脂組成物を調製し、密封容器に保存した。
(比較例8)
三フッ化ホウ素モノエチルアミン錯体を配合しなかった以外は、実施例3と同様にして硬化性樹脂組成物を調製し、密封容器に保存した。
(実施例4)
プラネタリーミキサーに、S303を500g入れ、100℃で1時間真空に保ち脱水を行った。その後、室温に戻し、KR−500(商品名、信越化学工業社製、アルコキシシシリル基を有するアルコキシポリシロキサン)を150g、KBM903を20g、三フッ化ホウ素モノエチルアミン錯体を2.5g、ネオスタンU−600(商品名、日東化成社製、ビスマス系化合物)を10g加えて硬化性樹脂組成物を調製し、密封容器に保存した。
(比較例11)
三フッ化ホウ素モノエチルアミン錯体を配合しなかった以外は、実施例4と同様にして硬化性樹脂組成物を調製し、密封容器に保存した。
上記の実施例及び比較例で得られた各組成物を23℃で7日間保存した後、皮張り時間を測定し、それらの結果を表1に示した。なお、皮張り時間の測定は、温度23℃、相対湿度50%の条件で行い、表面の硬化皮膜が指に転着しなくなるまでの時間を皮張り時間とした。
Figure 0004676726
実施例1で得られた組成物は、従来主に用いられているジブチル錫系化合物であるスタンBLを用いることにより得られた比較例6の組成物と同等の皮張り時間で硬化することが表1の結果から判る。又、表1から、KBM903、三フッ化ホウ素モノエチルアミン錯体及びネオスタンU−830のいずれか一種又はそれらの少なくとも二種以上を配合しないで硬化性樹脂組成物を調製した比較例は、実施例に比べて、皮張り時間に多くの時間を要することが明らかである。
(実施例5)
500gのS303及び炭酸カルシウム(商品名:NS2300、日東粉化工業社製)を700g、プラネタリーミキサーに入れ、減圧下、100℃で加熱脱水混練を行った後、室温に戻し、KBM903を10g、三フッ化ホウ素モノエチルアミン錯体を5g、ネオスタンU−830を10g加えて硬化性樹脂組成物を調製した。
(比較例10)
三フッ化ホウ素モノエチルアミン錯体を配合しなかった以外は、実施例5と同様にして硬化性樹脂組成物を調製した。
(比較例11)
三フッ化ホウ素モノエチルアミン錯体及びネオスタンU−830の代わりにをスタンBLを10g用いた以外は、実施例5と同様にして硬化性樹脂組成物を調製した。
実施例5、比較例10又は比較例11で得られた各組成物を用い、被着材としてステンレス鋼板同士を貼り合わせ、温度23℃、相対湿度50%で7日間養生して、それらの引張剪断接着強さ(N/cm)をJIS K 6850に準じて測定し、それらの結果を表2に示した。
Figure 0004676726
表2に示す実施例5と比較例10、比較例11の引張剪断接着強さの結果から、実施例5で得られた組成物は、従来主に用いられているジブチル錫系化合物であるスタンBLを用いることにより得られた組成物と同等かそれ以上の接着性を示すことが判った。

Claims (5)

  1. 分子内に加水分解性ジメトキシシリル基を有する硬化性樹脂(A)100質量部当たり、加水分解性シリル基及びアミノ基を有するシラン化合物(B)を0.1〜20質量部三フッ化ホウ素及びその誘導体から選ばれる一種以上の化合物(C)を0.001〜10質量部、並びに、オクチル錫系化合物及びビスマス系化合物から選ばれる一種以上の有機金属触媒(D)を0.1〜10質量部含有する硬化性樹脂組成物。
  2. 硬化性樹脂(A)100質量部当り、シラン化合物(B)を1〜10質量部、三フッ化ホウ素及びその誘導体から選ばれる一種以上の化合物(C)を0.01〜5質量部並びに有機金属触媒(D)を0.5〜5質量部含有することを特徴とする請求項1に記載の硬化性樹脂組成物。
  3. 前記三フッ化ホウ素の誘導体は、アミン錯体、アルコール錯体及びエーテル錯体から選ばれる一種以上の化合物であることを特徴とする請求項1又は2に記載の硬化性樹脂組成物。
  4. 湿気硬化型の請求項1〜3のいずれか1項に記載の硬化性樹脂組成物。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の硬化性樹脂組成物を含有する湿気硬化型接着剤組成物。
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