JP4774643B2 - 硬化性組成物 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、防汚性が改良された硬化物を与えることができる硬化性組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】
反応硬化型ポリマーは、湿気、空気、または化学反応等により、ポリマーが有している反応性基が結合し、硬化体となる性質を有する。この性質を利用して、シーリング材、弾性接着剤などの主要成分として使用される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、該硬化体は、硬化が終了した後も表面にタックが残りやすいため、ほこりの付着など汚染性に劣る問題があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の問題点を改良すべく鋭意検討を重ねた結果、特定の反応硬化型ポリマー、および特定のオキシエチレンアルキルエーテル化合物を含有する硬化性組成物が、防汚性に優れる硬化物を与えることができることを見いだし、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、反応性基を有するシリコーンポリマー、反応性基を有するポリサルファイドポリマー、反応性基を有する変成ポリサルファイドポリマー、反応性基を有するアクリルウレタンポリマー、フルオロオレフィンに基づく重合単位を有する反応性基を有する含フッ素ポリマー、加水分解性ケイ素基を有する飽和炭化水素ポリマー、および加水分解性ケイ素基を有するアクリルポリマーの中から選ばれた少なくとも1種の反応硬化型ポリマー(A)、ならびに式(8)で示されるオキシエチレンアルキルエーテル化合物(B)を含有することを特徴とする硬化性組成物である。
【化2】
R9−O−(R10O)m−R11・・・・・・(8)
(式中、R 9 は炭素数13〜20のアルキル基、R 10 はエチレン基、R 11 は水素原子である。mは1〜100の整数である。)
【0005】
【発明の実施の形態】
本発明における反応硬化型ポリマー(A)は、反応性基を有するシリコーンポリマー、反応性基を有するポリサルファイドポリマー、反応性基を有する変成ポリサルファイドポリマー、反応性基を有するアクリルウレタンポリマー、フルオロオレフィンに基づく重合単位を有する反応性基を有する含フッ素ポリマー、加水分解性ケイ素基を有する飽和炭化水素ポリマー、および加水分解性ケイ素基を有するアクリルポリマーの中から選ばれた少なくとも1種のポリマーである。
【0006】
反応性基を有するシリコーンポリマーは、骨格がジオルガノポリシロキサンからなり、末端に水酸基などの反応性基を1以上、好ましくは2以上有する。反応性基を有するシリコーンポリマーの適当な具体例としては、たとえば、式(1)に示される直鎖状のものが挙げられる。
【0007】
【化4】
【0008】
(式中、R1は、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルケニル基、炭素数1〜4のフルオロアルキル基、炭素数6〜10のアリール基であり、Yは、官能基含有シリル基であり、mは整数である。複数個存在するR1は同一であってよく、異なってもよい。)
【0009】
式(1)のR1において、炭素数1〜4のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などが挙げられ、メチル基が好ましい。炭素数1〜4のアルケニル基としては、ビニル基、プロペニル基、ブテニル基などが挙げられ、ビニル基が好ましい。炭素数1〜4のフルオロアルキル基としては、3,3,3−トリフルオロプロピル基などが挙げられる。炭素数6〜10のアリール基としては、フェニル基、トリル基、キシリル基などが挙げられ、フェニル基が好ましい。Yは、水酸基、アルコキシ基、ハロゲン原子などの官能基を含有するシリル基であり、ヒドロキシジメチルシリル基が好ましい。式中に複数個存在するR1は、同一であってもよいし、異なってもよく、たとえばメチル基と、フェニル基または3,3,3−トリフルオロプロピル基が混在したものが挙げられる。
式(1)の繰り返し単位は、反応性基を有するシリコーンポリマーの骨格中に、1種のみ存在してもよいし、2種以上が混在してもよい。
【0010】
反応性基を有するシリコーンポリマーを主成分とする硬化性組成物は、両末端に水酸基を有する直鎖状ポリシロキサンを基剤として、さらに硬化剤を組合せてなることが好ましい。硬化剤としては、加水分解性基を2個以上、好ましくは3個または4個を有するシランまたはシロキサン系化合物などが挙げられる。加水分解性基としては、アシルオキシ基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、カルバモイル基、ケトオキシメート基、アミノ基、アミノオキシ基などが挙げられる。
反応性基を有するシリコーンポリマーを主成分とする硬化性組成物は、基剤と硬化剤が予め混合された1液型であってもよく、基剤と硬化剤を使用時に混合する2液型であってもよい。さらに必要に応じて添加剤を配合できる。
【0011】
本発明において、市販のシリコーン系シーリング材やシリコーン系弾性接着剤を用いてもよい。具体的には、ABCシリコーンカートリッジ((株)エービーシー商会製)、ボンドシリコンコーク(コニシ(株)製)、ペンギンシール2505、ペンギンシール2520(いずれもサンスター技研(株)製)、トスシール361、トスシール62、トスシール63、トスシール64、トスシール67、トスシール10、トスシール371、トスシール79、トスシール78、トスシール381、トスシール83、トスシール380、トスシール90、トスシール1200、トスシール52、トスシール300、TGS721、トスシール83スーパー、トスシール84、トスシール80SC(いずれもGE東芝シリコーン(株)製)、シャーピーシール(シャープ化学工業(株)製)、KE42、シーラント45、KE422、KE420、シーラント4588、KE450、乙防シーラント40、シーラント72、シーラントマスター300、ピュアシーラント、KE4578、KE4579、シーラント70、乙防シーラント74、シーラント77、シーラント79、シーラント701(いずれも信越化学工業(株)製)、セカイチョーシーラーSI(世界長(株)製)、セメダインシリコーンシーラント8060、セメダインシリコーンシーラント8070(いずれもセメダイン(株)製)、アクシールS−100J、板金用シリコーン、セラシール、FPシーラント101(いずれも(株)タイルメント製)、ハイシーラー#5000((株)東邦産業製)、SH780、SH781、SH790、SE797、SE798、SE1811、SE1900、SE555、SE5007、SE5010、SE5085EC、SE9090、SH794、SE798、SE792、SE9500(いずれも東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製)、ニューワイドシーラー(日東ポリマー工業(株)製)、SR1000、SR2000、SR1100(いずれも(株)ブリヂストン製)、ハマタイトSS−310、ハマタイトシリコーン70(いずれも横浜ゴム(株)製)などが挙げられる。これらの市販のシリコーン系シーリング材やシリコーン系弾性接着剤に含まれるポリマー量(すなわち、基剤または基剤と硬化剤)は、1液型高モジュラス脱オキシム系および脱酢酸系では通常80〜95質量%であり、1液型高モジュラス脱アルコール系では通常30〜60質量%であり、2液型低モジュラス脱ヒドロキシルアミン系では通常40〜70質量%である。
【0012】
反応性基を有するポリサルファイドポリマーは、ポリオキシアルキレンポリマーの酸素原子の一部がジサルファイド基などのポリサルファイド基で置き換えられたものを主鎖とし、末端にメルカプト基などの反応性基を1以上、好ましく2以上を有する。該ポリオキシアルキレンポリマーとしては、オキシメチレン基、オキシエチレン基、オキシプロピレン基などの1種または2種からなるポリオキシアルキレンが挙げられるが、オキシメチレン基、オキシエチレン基の2種からなるポリオキシアルキレンが好ましい。ポリサルファイド基としては、ジサルファイド基、トリサルファイド基、テトラサルファイド基、ペンタサルファイド基などが挙げられるが、ジサルファイド基が好ましい。
反応性基を有するポリサルファイドポリマーとしては、たとえば、式(2)で示される繰り返し単位を有するものおよび式(3)で示される繰り返し単位を有するものが挙げられる。また、式(2)および/または式(3)で示される繰り返し単位からなる連鎖と、ポリオキシアルキレン鎖とがブロック状に連なったものが挙げられる。
【0013】
【化5】
(−C2H4OCH2OC2H4SS−) (2)
(−C2H4SSC2H4OCH2OC2H4SS−) (3)
【0014】
反応性基を有するポリサルファイドポリマーを主成分とする硬化性組成物には、必要に応じて硬化触媒または硬化速度調整剤を配合できる。硬化触媒としては、二酸化鉛、二酸化テルル、二酸化マンガンなどの金属酸化物、過酸化亜鉛、過酸化カルシウム、過酸化バリウム、過酸化マンガン、過酸化アンチモンなどの無機過酸化物、ベンゾイルパーオキシド、クメンヒドロパーオキシドなどの有機過酸化物、無機酸化剤、有機酸化剤、アルデヒド、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂などのエポキシ化合物、イソシアネート化合物などが挙げられる。硬化速度調整剤として、硬化速度を促進する硫黄、水など、硬化速度を遅らせるステアリン酸などの有機酸、アセチルアセトン、ジアルキルジチオカルバミン酸などの金属キレート化合物なども使用できる。後述するように、さらに必要に応じて添加剤を配合できる。
【0015】
本発明において、市販のポリサルファイド系シーリング材やポリサルファイド系弾性接着剤を用いてもよい。具体的には、チオコーク((株)エービーシー商会製)、ハイトシール(関西パテ化工(株)製)、ボンドPSシール(コニシ(株)製)、ペンギンシール169(サンスター技研(株)製)、スリーコールB−4000(三洋工業(株)製)、SRシールT27(サンライズMSI(株)製)、シャーピーシールT−35、シャーピーシールT−97(いずれもシャープ化学工業(株)製)、フジチオコール(昭石化工(株)製)、セカイチョーシーラーPS(世界長(株)製)、ポリシール(セメダイン(株)製)、ポニシーラーPS−2000(テイバ化工(株)製)、トプコールS、トプコールLM(いずれも東レチオコール(株)製)、ニッシ−ル(日興化学工業(株)製)、ペルエースP−5000、ペルエースP−5050(いずれも日本エヌエスシー(株)製)、ハイボンNEW1010(日立化成ポリマー(株)製)、ノーベル501(ファースト化工(株)製)、ペタムPS2000((株)ブリヂストン製)、三星シールPS(三星産業(株)製)、ハマタイトSC−M500、ハマタイトSC−500、ハマタイトPS−ONE(いずれも横浜ゴム(株)製)などが挙げられる。これらの市販のポリサルファイド系シーリング材やポリサルファイド系弾性接着剤に含まれるポリマー量は、通常25〜50質量%である。
【0016】
反応性基を有する変成ポリサルファイドポリマーは、ウレタン結合を含むポリマーを主鎖として、末端にメルカプト基などの反応性基を1以上、好ましくは2以上有するものである。
反応性基を有する変成ポリサルファイドポリマーの具体例としては、式(4)に示されるものが挙げられる。
【0017】
【化6】
【0018】
(式中、R2、R3、R4、R5は、2価の有機基である。)
【0019】
式(4)におけるR2、R3、R4またはR5の2価の有機基としては、炭素数1〜10のアルキレン基、炭素数1〜10のシクロアルキレン基、炭素数1〜10のアルケニレン基、炭素数6〜10のアリーレン基などが挙げられる。R2、R3、R4およびR5は、互いに同一でもよいし、異なってもよい。
【0020】
反応性基を有する変成ポリサルファイドポリマーを主成分とする硬化性組成物には、必要に応じて反応性基を有するポリサルファイドポリマー用と同様の硬化触媒または硬化速度調整剤を配合することができる。
【0021】
本発明において、市販の変成ポリサルファイド系シーリング材や変成ポリサルファイド系弾性接着剤を用いてもよい。具体的には、スリーコールC−320(三洋工業(株)製)、パーマシール(日東ポリマー工業(株)製)、サンシールMP−1((株)服部商店製)などが挙げられる。これらの市販の変成ポリサルファイド系シーリング材や変成ポリサルファイド系弾性接着剤に含まれるポリマー量は、通常15〜40質量%である。
【0022】
反応性基を有するアクリルウレタンポリマーは、イソシアネート基末端ウレタンプレポリマーからなる基剤と硬化剤としての官能基を2以上含有するアクリルオリゴマーからなるものであり、硬化反応によりウレタン結合や尿素結合などを生成して硬化体を得ることができる。官能基を含有するアクリルオリゴマーの官能基としては、アミノ基、水酸基などが挙げられる。
官能基を2以上有するアクリルオリゴマーは、(メタ)アクリロイル基に基づく重合単位およびイソシアネート反応性の官能基を2以上含有する化合物であり、たとえば、(メタ)アクリル酸エステルと官能基含有モノマーを共重合することにより得られる。(メタ)アクリル酸エステルとしては、(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)アクリル酸ブチルなどが挙げられ、官能基含有モノマーとしては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートなどの水酸基含有アクリレートが挙げられる。なお、本発明において、「(メタ)アクリル」とは、メタクリルとアクリルを意味する。
【0023】
イソシアネート基末端ウレタンプレポリマーとしては、たとえば、ポリオールとポリイソシアネートとの反応によって得られるものが挙げられる。ポリオールとしては、たとえば、(メタ)アクリル酸エステルを水酸基含有アクリレートと共重合させて得られるアクリル系ポリオールやポリオキシアルキレン系ポリオールが挙げられる。ポリイソシアネートとしては、たとえば、トリレンジイソシアネート、キシ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、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなどが挙げられる。また、このポリイソシアネート化合物はビューレット型変性体、イソシアヌレート型変性体、ウレトジオン型変性体により、2量体または3量体になっているものであってもよい。さらに必要に応じて添加剤を配合できる。
【0024】
本発明において、市販のアクリルウレタン系シーリング材やアクリルウレタン系弾性接着剤を用いてもよい。具体的には、ボンドAUシール、ボンドAUクィック(いずれもコニシ(株)製)、ニトシールA2000(日東電工(株)製)、ペルエースAU7(日本エヌエスシー(株)製)、トップシーラー#7(ヤマウチ(株)製)などが挙げられる。これらの市販のアクリルウレタン系シーリング材やアクリルウレタン系弾性接着剤に含まれるポリマー(すなわち、基剤と硬化剤)量は、通常50〜70質量%である。
【0025】
また、反応性基を有するシリコーンポリマー、反応性基を有するポリサルファイドポリマー、反応性基を有する変成ポリサルファイドポリマーおよび反応性基を有するアクリルウレタンポリマーの具体例としては、たとえば日本シーリング材工業会の「建築用シーリング材」(平成5年11月15日発行)に示されたものが挙げられる。
【0026】
フルオロオレフィンに基づく重合単位を有する反応性基を有する含フッ素ポリマーは、フルオロオレフィンに基づく重合単位を有し、側鎖に、2〜15個、好ましくは10〜50個のエーテル結合を有するポリオキシアルキレン鎖を有する。反応性基は、該ポリオキシアルキレン鎖の末端にあることが好ましいが、それに限らない。フルオロオレフィンとしては、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデンなどのフルオロオレフィンが挙げられる。側鎖に10〜50個のエーテル結合を有するポリオキシアルキレン鎖は、例えば、オキシアルキレン基が2個以上連なるポリオキシアルキレンモノオールのビニルオキシ化物またはヒドロキシアルキルビニルエーテルに2個以上のアルキレンオキシドを付加して得られる末端に水酸基を有し、かつポリオキシアルキレン鎖を有するビニル単量体もしくは該ビニル単量体の水酸基を他の反応性基に変性した単量体などが挙げられる。ポリオキシアルキレン鎖は、エチレンオキシド、プロピレンオキシドおよびイソブチレンオキシドから選ばれる1種または2種を重合して得られるものが好ましい。
【0027】
また、フルオロオレフィンに基づく重合単位を有する反応性基を有する含フッ素ポリマーには、他の重合単位が含まれてもよい。他の重合単位になる単量体としては、具体的には、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、などの水酸基含有(メタ)アクリル酸エステル類;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、クロロエチルビニルエーテル、などのビニルエーテル類;エチレン、プロピレン、1―ブテン、イソブチレン、シクロヘキセン、スチレン、αーメチルスチレン、などのオレフィン類;メチルアリルエーテル、エチルアリルエーテル、ブチルアリルエーテル、シクロヘキシルアリルエーテル、などのアリルエーテル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、吉草酸ビニル、オクタン酸ビニル、デカン酸ビニル、ベオバ9およびベオバ10(シェル化学社製、炭素数9または10の分岐脂肪酸のビニルエステルの商品名)、バーサティック酸ビニル、などの脂肪酸ビニルエステル類;酢酸アリル、などのアリルエステル類;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、などの(メタ)アクリル酸エステル類;(メタ)アクリルアミド、などの(メタ)アクリルアミド類;アクリロニトリル、2,4−ジシアノブテン−1、などのシアノ基含有モノマー類;イソプレン、ブタジエン、などのジエン類;塩化ビニル、塩化ビニリデン、などのハロゲン化オレフィン類などがある。
【0028】
反応性基としては、水酸基、アミノ基、酸アミド基、カルボキシ基、エポキシ基、ハロゲン原子、アルケニル基、加水分解性ケイ素基などが挙げられ、水酸基が好ましい。反応性基を導入するには、反応性基を有する単量体を共重合する方法、反応性基を導入しうる単量体を共重合後共重合体に反応性基を導入する方法などによる。
フルオロオレフィンに基づく重合単位を有する反応性基を有する含フッ素ポリマーは、フルオロオレフィンに基づく重合単位を20〜80モル%有することが好ましく、側鎖に2〜50個のエーテル結合を有する重合単位を0.1〜25モル%有することが好ましい。
【0029】
フルオロオレフィンに基づく重合単位を有する反応性基を有する含フッ素ポリマーの具体例としては、たとえば、特開平1−297410号公報、特開平2−245005号公報、特開平3−122152号公報に記載されているフルオロオレフィン系共重合体が挙げられる。
フルオロオレフィンに基づく重合単位を有する反応性基を有する含フッ素ポリマーを含む硬化性組成物には、反応性基に応じて硬化剤を配合することができる。硬化剤としては、多塩基酸化合物、ポリイソシアネート化合物、ブロック化ポリイソシアネート化合物などが挙げられる。後述するように、さらに必要に応じて添加剤を配合できる。
【0030】
本発明において、市販の含フッ素ポリマー系シーリング材や含フッ素ポリマー系弾性接着剤を用いてもよい。具体的には、フッ素シーラントS−150(セメダイン(株)製)などが挙げられる。これらの市販の含フッ素ポリマー系シーリング材や含フッ素ポリマー系弾性接着剤に含まれるポリマー(硬化剤を用いる場合は硬化剤を含む)量は、通常30〜70質量%である。
【0031】
加水分解性ケイ素基を有する飽和炭化水素ポリマーは、加水分解性ケイ素基を有し、炭素−炭素不飽和結合を実質的に含有しない飽和炭化水素系重合体である。
加水分解性ケイ素基を有する飽和炭化水素ポリマーは、エチレン、プロピレンもしくはイソブチレンなどのオレフィン系単量体を主として重合して得られた重合体、またはブタジエンもしくはイソプレンなどのジエン系単量体を主として重合して得られた重合体の水添重合体に加水分解性ケイ素基を導入した重合体である。これらのうち、ポリイソブチレンまたはイソブチレンを主として他の単量体を共重合してなる共重合体が好ましい。共重合体を用いるとき重合体中のイソブチレン単位の含有割合は、50質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましい。
イソブチレンと共重合可能な単量体としては、エチレン、プロピレン、炭素数4〜12のオレフィン類、ジエン類、炭素数1〜12のビニルエーテル類、芳香族ビニル化合物類、ビニルシラン類、アリルシラン類などが挙げられる。
上記加水分解性ケイ素基の好適な具体例としては、下記の式(5)で表されるものが挙げられる。
【0032】
【化7】
−(SiXbR6 2―b−O)m−SiXaR7 3−a (5)
【0033】
(式中、R6およびR7は、それぞれ独立に炭素数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る。また、Xは、それぞれ水酸基または1価の加水分解性基である。さらに、aは0、1、2または3であり、bは0、1または2であり、aとbが同時に0になることはない。また、mは0または1〜19の整数である。)
加水分解性基としては、アミノ基、アシルオキシ基、ケトキシメート基、アルコキシ基、カルバモイル基、アミノオキシ基、アルケニルオキシ基が挙げられる。アルコキシ基が特に好ましい。
【0034】
加水分解性ケイ素基を有する飽和炭化水素ポリマーの数平均分子量は、500〜30000が好ましい。重合体の性状が液状かまたは流動性を有するので取り扱いが容易であることから1000〜15000が特に好ましい。
加水分解性ケイ素基を有する飽和炭化水素ポリマー1分子中の加水分解性ケイ素基の数は1個以上であることが好ましく、1.1〜5個であることが特に好ましい。
加水分解性ケイ素基を有する飽和炭化水素ポリマーの具体例としては、たとえば、特開昭63−6041号公報、特開平2−97562号公報、特開平8−41138号公報、特開平9−286895公報に記載されている加水分解性ケイ素基を有する飽和炭化水素系共重合体が挙げられる。さらに必要に応じて添加剤を配合できる。
【0035】
また、本発明において、市販の加水分解性ケイ素基を有する飽和炭化水素ポリマー系シーリング材や加水分解性ケイ素基を有する飽和炭化水素ポリマー系弾性接着剤を用いてもよい。具体的には、ペンギンシール7000(サンスター技研(株)製)、マイレックスZ(横浜ゴム(株)製)などが挙げられる。これらの市販の加水分解性ケイ素基を有する飽和炭化水素ポリマー系シーリング材や加水分解性ケイ素基を有する飽和炭化水素ポリマー系弾性接着剤に含まれるポリマー量は、通常20〜40質量%である。
【0036】
加水分解性ケイ素基を有するアクリルポリマーは、アクリル酸アルキルエステルおよび/またはメタクリル酸アルキルエステル単量体を重合して得られる重合体であって、加水分解性ケイ素基を有するポリマーである。
(メタ)アクリル酸アルキルエステルは、アルキル基が炭素数が1〜20のアルキル基であるものが好ましい。(メタ)アクリル酸アルキルエステルの具体例としては、(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−n−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−t−ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸−2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸ステアリルなどが挙げられる。これらは1種用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、加水分解性ケイ素基を有するアクリルポリマーは、他の重合単位が含まれてもよい。他の重合単位になる単量体としては、たとえば、後述の含フッ素共重合体(B)における他の単量体が挙げられる。
【0037】
加水分解性ケイ素基を導入するには、加水分解性ケイ素基を有する単量体を共重合する方法、加水分解性ケイ素基と有する連鎖移動剤または重合開始剤などの存在下重合する方法、加水分解性ケイ素基を導入しうる単量体を共重合後共重合体に加水分解性ケイ素基を導入する方法などによる。加水分解性ケイ素基を有する単量体としては、具体的には、ビニルシラン類、(メタ)アクリロイルシラン類などが挙げられる。ビニルシラン類としては、β−ビニルエチルトリメトキシシラン、γ−ビニルプロピルトリメトキシシランが挙げられる。(メタ)アクリロイルシラン類としては、β−アクリロイルオキシエチルトリメトキシシラン、β−メタクリロイルオキシエチルトリメトキシシラン、γ−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。
加水分解性ケイ素基を有する連鎖移動剤としては、メルカプト基、臭素原子またはアミノ基を有し、かつ加水分解性ケイ素基を有する化合物が挙げられる。メルカプトシラン化合物が特に好ましく、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシランなどが挙げられる。
加水分解性ケイ素基を有する重合開始剤としては、アゾ系または過酸化物系の化合物が挙げられ、下記の化合物が挙げられる。
【0038】
【化8】
【0039】
加水分解性ケイ素基を有するアクリルポリマーは、加水分解性ケイ素基を有するポリオキシアルキレン重合体と混合して使用することが好ましい。この混合物は、加水分解性ケイ素基を有するポリオキシアルキレン重合体の存在下、(メタ)アクリル酸アルキルエステルを重合して得られるものであってもよい。
アクリルポリマーと加水分解性ケイ素基を有するポリオキシアルキレン重合体の混合割合は、質量比が5:95〜90:10の範囲が好ましく、10:90〜50:50の範囲が特に好ましい。
加水分解性ケイ素基とは、シラノール基やアルコキシシリル基のように、硬化促進剤存在下、湿分により縮合反応を起こし重合体の架橋によって高分子量化しうるものであり、好ましくは式(6)で表される基である。
【0040】
【化9】
−SiX’aR8 3−a (6)
【0041】
(式中、R8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’は水酸基または1価の加水分解性基、aは1〜3の整数である。ただしR8が複数個存在するときはそれらのR8は同じでも異なってもよい。)
R8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のアラルキル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。
X’は水酸基または1価の加水分解性基であり、炭素数4以下のアルコキシ基、特に好ましくはメトキシ基、エトキシ基またはプロポキシ基が好ましい。
【0042】
加水分解性ケイ素基を有する飽和炭化水素ポリマーおよび加水分解性ケイ素基を有するアクリルポリマーにおいて、硬化促進剤を使用する。硬化促進剤としては、ジブチル錫ジラウレート、2−エチルヘキサン酸錫、ジブチル錫ビスアセチルアセトナート、ジブチル錫オキシドとフタル酸ビス2−エチルヘキシルの反応物、等の公知の錫触媒が挙げられる。これらの錫触媒は1種または2種以上を用いることができる。また、これらとラウリルアミンなどのアミン化合物を併用してもよい。アミン化合物も1種または2種以上を用いることができる。
【0043】
本発明においては、R0−Y基(式中、R0は炭素数5以上の炭化水素基、Yは−O−、−COO−、−NH−または式(7)で示される基である。)を末端に有し、オキシエチレン基を有するオキシアルキレン化合物(B)を使用する。
【化10】
化合物(B)において、R0としては、炭素数5〜20の炭化水素基が好ましい。炭化水素基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基などが挙げられ、アルキル基が好ましい。炭化水素基の炭素数は7〜18がより好ましく、8〜15が特に好ましい。Yは−O−、−COO−、−NH−または式(7)で示される基であり、−O−が好ましい。R0−Y基はアルコキシ基であることが特に好ましい。R0−Y基は化合物(B)中、1〜2個有することが好ましく、1個有することが特に好ましい。
【0044】
化合物(B)は、直鎖状または分岐状であってもよく、直鎖状が特に好ましい。
化合物(B)の分子量は100〜20000が好ましく、150〜5000がより好ましく、150〜1000が最も好ましい。分子量が高すぎると防汚性が不充分となり、分子量が低すぎると機械物性に劣る。
【0045】
化合物(B)は、式(8)で示される構造を有する。
【化11】
R9−O−(R10O)m−R11・・・・・・(8)
(式中、R9は炭素数13〜20のアルキル基、R10はエチレン基、R11は水素原子であり、mは1〜100の整数である。)
【0046】
R 11としては、水素原子であることが、化合物(B)の親水性、防汚性の効果向上の点でより好ましい。
mは1〜20が特に好ましい。
式(8)で示される化合物の具体例としては、表1に示される化合物が挙げられる。化合物(B)は、単独で使用してもよいし、2種類以上を併用してもよい。
本発明において、化合物(B)が、疎水性の基である長鎖の炭化水素基と親水性基であるオキシエチレン基の両者を有することが肝要である。何らかの相互作用により、化合物(B)が、硬化性組成物の硬化体中に組み込まれ、硬化体に親水性を付与できるものと考えられる。この結果、雨などで汚れが流されやすくなり、防汚性を発揮できるものと考えられる。
【0047】
【表1】
【0048】
反応硬化型ポリマー(A)と化合物(B)の割合は、質量比で100/0.01〜100/20が好ましく、100/1〜100/10が特に好ましい。化合物(A)100質量部に対する化合物(B)の割合が0.01質量部より少ないと、防汚性の効果が充分得られず、20質量部を超えた場合には、接着性が悪くなる傾向があり好ましくない。また、硬化性組成物中の化合物(B)の割合は、硬化性組成物100質量部中0.001〜20質量部が好ましく、0.1〜10質量部が特に好ましい。
【0049】
本発明の硬化性組成物は、さらに、必要に応じて、充填材、可塑剤、接着性付与剤、溶剤、脱水剤、チキソ性付与剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤などの老化防止剤、貯蔵安定剤、モジュラス調整剤など各種添加剤を任意に添加、配合することができる。各種添加剤は公知のものを使用できる。
本発明の硬化性組成物は、湿気、空気または化学反応等により硬化することができる。
本発明の硬化性組成物は、シーリング材、防水材、弾性接着剤、コーティング剤などに使用できる。シーリング材、弾性接着剤用途が特に好ましい。本発明の硬化性組成物は、防汚性に優れるので、サイジング材用などのシーリング材など、防汚性が要求される用途に非常に適する。
【0050】
【実施例】
以下に本発明の硬化性組成物を実施例により具体的に説明する。
なお、数平均分子量(Mn)および重量平均分子量/数平均分子量(Mw/Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によりテトラヒドロフラン溶媒で測定されるポリスチレン換算の値である。
【0051】
(合成例1)
(P1の重合)
グリセリンを開始剤とし、亜鉛ヘキサシアノコバルテート-グライム錯体触媒の存在下、プロピレンオキシドを反応させて得られたMn=17000、かつMw/Mn=1.4のポリオキシプロピレントリオールに、ナトリウムメトキシドのメタノール溶液を添加し、加熱減圧下メタノールを留去してポリプロピレンオキシドの末端水酸基をナトリウムアルコキシドに変換した。次に塩化アリルを反応させて、未反応の塩化アリルを除去し、精製して、末端にアリル基を有するポリプロピレンオキシドを得た。この反応物に対し、ヒドロシリル化合物であるメチルジメトキシシランを白金触媒の存在下反応させ、末端にメチルジメトキシシリル基を有するポリプロピレンオキシド(P1)を得た。(P1)の25℃における粘度は10Pa・sであった。
【0052】
(P2の重合)
ジプロピレングリコールを開始剤とし、亜鉛ヘキサシアノコバルテート-グライム錯体触媒の存在下、プロピレンオキシドを反応させて得られたMn=20000かつ、Mw/Mn=1.3のポリオキシプロピレンジオールを用い、(P1)と同様の方法で末端にアリル基を有するポリプロピレンオキシドを得た。この反応物に対しヒドロシリル化合物であるメチルジメトキシシランをは白金触媒存在下で反応させ、末端にメチルジメトキシシリル基を有するポリプロピレンオキシド(P2)を得た。(P2)の25℃における粘度は16Pa・sであった。
【0053】
(A1の合成)
(P1)20gを撹拌機つきの反応器に入れ、トルエン40gを加えて希釈し、この混合物を100℃に加熱しながら均一に混合した。これにメタクリル酸メチル3.3g、アクリル酸ブチル16.7g、メタクリル酸ステアリル11.0g、γ―メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン1.6g、スチレン6.8g、γ―メルカプトプロピルトリメトキシシラン0.64gの混合物に2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.4gを溶解した溶液を窒素雰囲気下で撹拌しながら3時間かけて滴下した。滴下後さらに2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.3gのトルエン溶液を30分かけて滴下した後、同温度で3時間加熱撹拌した。得られた共重合体のトルエン溶液に(P2)を120g加え、30分間撹拌混合した後、100℃減圧下でトルエンを留去し、反応性硬化型ポリマー(A1)を得た。
(S7、S8の合成)
反応性硬化型ポリマー(A1)を用いた表2に示す処方で1液型組成物(シーリング材S7)を、反応性硬化型ポリマー(A1)を用いた表3に示す処方で2液型組成物(シーリング材S8)を製造した。
【0054】
(例1〜16)
表4に示す2液型シーリング材S1、S2、S4〜S6およびS8にそれぞれ備え付けの硬化剤または硬化促進剤を配合した組成物、ならびに1液型シーリング材S3およびS7のいずれかの100質量部(以下、部とする)に対し、表5に示す化合物(B1〜B5)のいずれかの1.5部を、表6〜7に示す組合せで混合した組成物を用いて、縦75mm、横140mm、厚さ5mmのシートに成形し、これを20℃で1週間、引き続いて50℃、湿度65%で1週間養生させて硬化させ、防汚性を測定するためのサンプルを得た。また、表4に示すシーリング材S1〜S8(硬化促進剤または硬化剤配合)のみを用いて、同様に行った。
上記シートサンプルを屋外に45度の傾斜をつけて曝露し、6ヶ月後の防汚性を下記の評価基準に従い評価した。結果を表6〜7に示す。例1〜8が実施例であり、例9〜16が比較例である。
◎:ほこりの付着がほとんど認められない。
○:ほこりの付着が少しある。
△:ほこりの付着がある。
×:ほこりがひどく付着している。
【0055】
【表2】
【0056】
【表3】
【0057】
【表4】
【0058】
【表5】
【0059】
【表6】
【0060】
【表7】
【0061】
【発明の効果】
本発明の硬化性組成物は、非常に優れた防汚性を有する硬化物を与えることができる。
Claims (3)
- 反応性基を有するシリコーンポリマー、反応性基を有するポリサルファイドポリマー、反応性基を有する変成ポリサルファイドポリマー、反応性基を有するアクリルウレタンポリマー、フルオロオレフィンに基づく重合単位を有する反応性基を有する含フッ素ポリマー、加水分解性ケイ素基を有する飽和炭化水素ポリマー、および加水分解性ケイ素基を有するアクリルポリマーの中から選ばれた少なくとも1種の反応硬化型ポリマー(A)、ならびに式(8)で示されるオキシエチレンアルキルエーテル化合物(B)を含有することを特徴とする硬化性組成物。
【化1】
R9−O−(R10O)m−R11・・・・・・(8)
(式中、R9は炭素数13〜20のアルキル基、R10はエチレン基、R11は水素原子である。mは1〜100の整数である。) - 式(8)のmが2〜20の整数である、請求項1に記載の硬化性組成物。
- 反応硬化型ポリマー(A)と化合物(B)の割合が、質量比で100/0.01〜100/20である、請求項1又は2に記載の硬化性組成物。
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