JP6243922B2 - 室温硬化性樹脂組成物 - Google Patents
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Description
本発明は、室温硬化性樹脂組成物、特にオルガノポリシロキサンを含有する室温硬化性樹脂組成物に関する。
従来、大気中の湿気と反応し架橋硬化する組成物として、室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物などの室温硬化性樹脂組成物が知られている。この室温硬化性樹脂組成物（特には、硬化してゴム状弾性体（エラストマー）を与える室温硬化性シリコーンゴム組成物等の室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物）は、その安全性やゴムとしての耐久性、接着性に優れることから建築関係、輸送機関係、電気電子部品関係等に幅広く使用されている。それらの湿気硬化型の室温硬化性樹脂組成物は、空気中の湿気にて徐々に架橋が進行する硬化システムであることから、使用する部位へ塗布されてから硬化するまである程度の時間が必要である。
この硬化時間を短縮するものとして、種々の硬化触媒が開示されており、特に、分子内に加水分解性ケイ素基を有する湿気硬化型の室温硬化性樹脂組成物の硬化触媒として、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート等のジブチル錫化合物が使用されている。これら有機錫化合物は、室温硬化性樹脂組成物を速やかに硬化させうるため、広く一般的に使用されている。しかしながら、有機錫化合物は重金属である錫を含有しているため、近年、人体に対する危険性や有害性、環境への負荷が指摘されている。
また、室温硬化性樹脂組成物の硬化触媒としては、有機錫化合物のほかにも有機触媒として、カルボン酸などの有機酸化合物、あるいは、アミンなどの有機塩基化合物が知られている（特許文献１〜５参照）。
しかしながら、これらの化合物を用いても硬化時間を大幅に短縮することができない、あるいは、硬化時間を短縮するためにこれらの化合物を多量に配合すると、触媒由来の臭気が発生するなどの問題があった。そのため、これらの化合物は有機錫化合物と併用する助触媒として使用されているのが実情であった。
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、短時間で硬化可能であり、触媒由来の臭気が発生せず、環境への負荷も少なく、硬化後は十分な硬さ、せん断時伸び、引張強さを有する室温硬化性樹脂組成物を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明では、
下記一般式（１）で表されるホスファゼン骨格含有有機ケイ素化合物を含む室温硬化性樹脂組成物を提供する。
（式中、Ｒは置換又は非置換の炭素数１〜１２の一価炭化水素基であり、Ｒ１、Ｒ２は同一であっても異なってもよい置換又は非置換の炭素数１〜１２の一価炭化水素基であり、Ａは単結合又は炭素数１〜６の二価炭化水素基であり、Ｙは加水分解性基であり、ｎは０≦ｎ≦３を満たす整数である。）
下記一般式（１）で表されるホスファゼン骨格含有有機ケイ素化合物を含む室温硬化性樹脂組成物を提供する。
このような室温硬化性樹脂組成物であれば、短時間で硬化可能であり、触媒由来の臭気が発生せず、環境への負荷も少なく、硬化後は十分な硬さ、せん断時伸び、引張強さを有する室温硬化性樹脂組成物となる。
またこのとき、前記室温硬化性樹脂組成物が、オルガノポリシロキサンを含むものであることが好ましい。
このような室温硬化性樹脂組成物であれば、より短時間で硬化可能であり、硬化後は十分な硬さ、せん断時伸び、引張強さを有する室温硬化性樹脂組成物となる。
またこのとき、前記オルガノポリシロキサンを含む室温硬化性樹脂組成物が、
（Ａ）前記一般式（１）で表されるホスファゼン骨格含有有機ケイ素化合物を０．００１〜２０質量部と、
（Ｂ）前記オルガノポリシロキサンを１００質量部と、
（Ｃ）前記（Ａ）成分以外の硬化触媒を０〜１５質量部と、
（Ｄ）前記（Ａ）成分以外の加水分解性シラン及びその部分加水分解縮合物のいずれか又は両方を０〜３０質量部と、
（Ｅ）充填剤を０〜１，０００質量部と、
（Ｆ）接着促進剤を０〜３０質量部と、
を含むものであることが好ましい。
（Ａ）前記一般式（１）で表されるホスファゼン骨格含有有機ケイ素化合物を０．００１〜２０質量部と、
（Ｂ）前記オルガノポリシロキサンを１００質量部と、
（Ｃ）前記（Ａ）成分以外の硬化触媒を０〜１５質量部と、
（Ｄ）前記（Ａ）成分以外の加水分解性シラン及びその部分加水分解縮合物のいずれか又は両方を０〜３０質量部と、
（Ｅ）充填剤を０〜１，０００質量部と、
（Ｆ）接着促進剤を０〜３０質量部と、
を含むものであることが好ましい。
このような室温硬化性樹脂組成物であれば、より短時間で硬化可能であり、さらに接着性にも優れ、特には、硬化後は十分な硬さ、せん断時伸び、引張強さを有するシリコーンゴム等のエラストマー状硬化物を与える室温硬化性樹脂組成物（特には、室温硬化性シリコーンゴム組成物等の室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物）となる。
またこのとき、前記室温硬化性樹脂組成物が、コーティング剤、接着剤又はシーリング材のいずれかに用いられるものであることが好ましい。
本発明の室温硬化性樹脂組成物は、コーティング剤、接着剤又はシーリング材に好適に用いることができる。
以上のように、本発明の室温硬化性樹脂組成物であれば、硬化触媒として特定のホスファゼン骨格含有有機ケイ素化合物を含むことで、たとえ有機錫化合物を用いなくても短時間で硬化することが可能であり、触媒由来の臭気が発生せず、環境への負荷も少なく、また硬化後は十分な硬さ、せん断時伸び、引張強さ、すなわちゴム物性を有する室温硬化性樹脂組成物となる。
また、このような本発明の室温硬化性樹脂組成物は、コーティング剤、接着剤又はシーリング材に好適に用いることができる。
また、このような本発明の室温硬化性樹脂組成物は、コーティング剤、接着剤又はシーリング材に好適に用いることができる。
上述のように、短時間で硬化可能であり、触媒由来の臭気が発生せず、環境への負荷も少なく、硬化後は十分な硬さ、せん断時伸び、引張強さ、すなわちゴム物性を有する室温硬化性樹脂組成物の開発が求められていた。
本発明者らは、上記課題について鋭意検討を重ねた結果、特定のホスファゼン骨格含有有機ケイ素化合物を硬化触媒として含むことで、短時間で硬化可能であり、触媒由来の臭気が発生せず、環境への負荷も少なく、硬化後は十分なゴム物性を有する室温硬化性樹脂組成物となることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、下記一般式（１）で表されるホスファゼン骨格含有有機ケイ素化合物を含む室温硬化性樹脂組成物（特には、硬化してゴム状弾性体（エラストマー）を与える室温硬化性シリコーンゴム組成物等の室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物）である。
（式中、Ｒは置換又は非置換の炭素数１〜１２の一価炭化水素基であり、Ｒ１、Ｒ２は同一であっても異なってもよい置換又は非置換の炭素数１〜１２の一価炭化水素基であり、Ａは単結合又は炭素数１〜６の二価炭化水素基であり、Ｙは加水分解性基であり、ｎは０≦ｎ≦３を満たす整数である。）
以下、本発明について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
本発明の室温硬化性樹脂組成物は、
（Ａ）上記一般式（１）で表されるホスファゼン骨格含有有機ケイ素化合物を０．００１〜２０質量部と、
（Ｂ）オルガノポリシロキサンを１００質量部と、
（Ｃ）前記（Ａ）成分以外の硬化触媒を０〜１５質量部と、
（Ｄ）前記（Ａ）成分以外の加水分解性シラン及びその部分加水分解縮合物のいずれか又は両方を０〜３０質量部と、
（Ｅ）充填剤を０〜１，０００質量部と、
（Ｆ）接着促進剤を０〜３０質量部と、
を含むものであることが好ましい。
（Ａ）上記一般式（１）で表されるホスファゼン骨格含有有機ケイ素化合物を０．００１〜２０質量部と、
（Ｂ）オルガノポリシロキサンを１００質量部と、
（Ｃ）前記（Ａ）成分以外の硬化触媒を０〜１５質量部と、
（Ｄ）前記（Ａ）成分以外の加水分解性シラン及びその部分加水分解縮合物のいずれか又は両方を０〜３０質量部と、
（Ｅ）充填剤を０〜１，０００質量部と、
（Ｆ）接着促進剤を０〜３０質量部と、
を含むものであることが好ましい。
［（Ａ）成分］
（Ａ）成分のホスファゼン骨格含有有機ケイ素化合物は下記一般式（１）で表されるホスファゼン骨格含有オルガノシラン化合物である。
（式中、Ｒは置換又は非置換の炭素数１〜１２の一価炭化水素基であり、Ｒ１、Ｒ２は同一であっても異なってもよい置換又は非置換の炭素数１〜１２の一価炭化水素基であり、Ａは単結合又は炭素数１〜６の二価炭化水素基であり、Ｙは加水分解性基であり、ｎは０≦ｎ≦３を満たす整数である。）
（Ａ）成分のホスファゼン骨格含有有機ケイ素化合物は下記一般式（１）で表されるホスファゼン骨格含有オルガノシラン化合物である。
ここで、上記一般式（１）において、Ｒで表される置換又は非置換の炭素数１〜１２の一価炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、２−エチル−ヘキシル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基等のアルキル基；シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基；ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基等のアルケニル基；フェニル基、トリル基、キシリル基、α−，β−ナフチル基等のアリール基；ベンジル基、２−フェニルエチル基、３−フェニルプロピル基等のアラルキル基；また、これらの基の水素原子の一部又は全部が、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ等のハロゲン原子やシアノ基等で置換された基、例えば、３−クロロプロピル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基、２−シアノエチル基等を例示することができる。これらの中でも、メチル基、エチル基等のアルキル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。
次に、上記一般式（１）において、Ｒ１、Ｒ２で表される置換又は非置換の炭素数１〜１２の一価炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、２−エチル−ヘキシル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基等のアルキル基；シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基；ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基等のアルケニル基；フェニル基、トリル基、キシリル基、α−，β−ナフチル基等のアリール基；ベンジル基、２−フェニルエチル基、３−フェニルプロピル基等のアラルキル基；また、これらの基の水素原子の一部又は全部が、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ等のハロゲン原子やシアノ基等で置換された基、例えば、３−クロロプロピル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基、２−シアノエチル基等を例示することができる。これらの中でも、メチル基、エチル基等のアルキル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。
次に、上記一般式（１）において、Ａで表される単結合又は炭素数１〜６の二価炭化水素基のうち、炭素数１〜６の二価炭化水素基はアルキレン基であることが好ましく、−（ＣＨ２）ｐ−、−ＣＨ（ＣＨ３）−（ＣＨ２）ｐ−１−、（ｐは１〜６である）で表されるアルキレン基であることがより好ましい。これらの中でも、特に−ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２−、−（ＣＨ２）３−が好ましい。
次に、上記一般式（１）において、Ｙは加水分解性基であり、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基等のアルコキシ基；メトキシエトキシ基、エトキシエトキシ基、メトキシプロポキシ基等のアルコキシアルコキシ基、アセトキシ基、オクタノイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基等のアシロキシ基、ビニロキシ基、アリルオキシ基、プロペニルオキシ基、イソプロペニルオキシ基、１−エチル−２−メチルビニルオキシ基等のアルケニルオキシ基、ジメチルケトオキシム基、メチルエチルケトオキシム基、ジエチルケトオキシム基等のケトオキシム基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基等のアミノ基、ジメチルアミノキシ基、ジエチルアミノキシ基等のアミノキシ基、Ｎ−メチルアセトアミド基、Ｎ−エチルアセトアミド基、Ｎ−メチルベンズアミド基等のアミド基等が挙げられる。これらの中でも、アルコキシ基が特に好ましい。
また、ｎは０≦ｎ≦３を満たす整数であり、０、１又は２であることが好ましい。
また、ｎは０≦ｎ≦３を満たす整数であり、０、１又は２であることが好ましい。
本発明の室温硬化性樹脂組成物に含まれる上述のホスファゼン骨格含有有機ケイ素化合物は、室温硬化性樹脂組成物を速やかに硬化させるものであり、室温硬化性樹脂組成物の硬化触媒となる。従って、硬化触媒としてホスファゼン骨格含有有機ケイ素化合物を含む本発明の室温硬化性樹脂組成物であれば、硬化触媒として有機錫化合物等の従来常用されてきた硬化触媒を用いなくても短時間で硬化可能であり、触媒由来の臭気が発生せず、環境への負荷も少なく、硬化後は十分な硬さ、せん断時伸び、引張強さを有する室温硬化性樹脂組成物となる。
もちろん、硬化触媒として本発明のホスファゼン骨格含有有機ケイ素化合物と有機錫化合物を併用することによって、より硬化速度を向上させることができる。この場合であっても、有機錫化合物の使用量を減少させることができ、従来に比べれば危険性や有害性、臭気性を低減することができる。
もちろん、硬化触媒として本発明のホスファゼン骨格含有有機ケイ素化合物と有機錫化合物を併用することによって、より硬化速度を向上させることができる。この場合であっても、有機錫化合物の使用量を減少させることができ、従来に比べれば危険性や有害性、臭気性を低減することができる。
このようなホスファゼン骨格含有有機ケイ素化合物の具体例としては、下記の構造式で表されるＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’−ヘキサメチル−Ｎ’’’−［３−（トリメトキシシリル）プロピル］−ホスホリミディックトリアミド、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’−ヘキサエチル−Ｎ’’’−［３−（トリメトキシシリル）プロピル］−ホスホリミディックトリアミド、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’−ヘキサメチル−Ｎ’’’−（トリメチルシリルメチル）−ホスホリミディックトリアミド等が挙げられる。
上記のＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’−ヘキサメチル−Ｎ’’’−［３−（トリメトキシシリル）プロピル］−ホスホリミディックトリアミドの構造式を以下に示す。
上記のＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’−ヘキサエチル−Ｎ’’’−［３−（トリメトキシシリル）プロピル］−ホスホリミディックトリアミドの構造式を以下に示す。
上記のＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’−ヘキサメチル−Ｎ’’’−（トリメチルシリルメチル）−ホスホリミディックトリアミドの構造式を以下に示す。
なお、ホスファゼン骨格含有有機ケイ素化合物の配合量は、後述の（Ｂ）成分のオルガノポリシロキサン１００質量部に対して０．００１〜２０質量部が好ましく、特に０．０１〜５質量部が好ましい。（Ａ）成分のホスファゼン骨格含有有機ケイ素化合物は、１種単独で使用することもできるし、異なる２種以上を組み合わせて使用することもできる。
また、本発明の室温硬化性樹脂組成物のベース成分（主剤）となるポリマーは、特に限定されないが、オルガノポリシロキサンを含むものであることが好ましい。
［（Ｂ）成分］
（Ｂ）成分のオルガノポリシロキサンは、本発明の室温硬化性樹脂組成物の主剤（ベースポリマー）となるものであり、分子中に少なくとも２個の珪素原子に結合した水酸基（シラノール基）又は加水分解性基を有するものである。このようなオルガノポリシロキサンとして、具体的には、下記一般式（２）又は（３）で表される分子鎖両末端が水酸基（ジオルガノヒドロキシシリル基）又は加水分解性基（加水分解性基含有トリオルガノシリル基）で封鎖された直鎖状のジオルガノポリシロキサンが用いられる。
（式中、Ｒは上記と同様であり、Ｘは酸素原子又は炭素数１〜８の二価の炭化水素基であり、Ｙ′は加水分解性基であり、ｂは０又は１であり、ｍはこのジオルガノポリシロキサンの２５℃における粘度を１００〜１，０００，０００ｍＰａ・ｓとする数であり、好ましくは１０〜１，５００の整数、より好ましくは５０〜１，０００程度の整数である。）
（Ｂ）成分のオルガノポリシロキサンは、本発明の室温硬化性樹脂組成物の主剤（ベースポリマー）となるものであり、分子中に少なくとも２個の珪素原子に結合した水酸基（シラノール基）又は加水分解性基を有するものである。このようなオルガノポリシロキサンとして、具体的には、下記一般式（２）又は（３）で表される分子鎖両末端が水酸基（ジオルガノヒドロキシシリル基）又は加水分解性基（加水分解性基含有トリオルガノシリル基）で封鎖された直鎖状のジオルガノポリシロキサンが用いられる。
上記一般式（２）、（３）において、Ｘは、酸素原子又は炭素数１〜８の二価の炭化水素基であり、−（ＣＨ２ＣＨ２）ｑ−、又は−（ＣＨ＝ＣＨ）ｑ−（ｑは１〜４を表す）で表されるものであることが好ましい。これらの中でも特に酸素原子、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−が好ましい。
上記一般式（３）において、Ｙ′は、加水分解性基であり、前記一般式（１）で例示した加水分解性基と同様のものであればよく、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基等のアルコキシ基；メトキシエトキシ基、エトキシエトキシ基、メトキシプロポキシ基等のアルコキシアルコキシ基、アセトキシ基、オクタノイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基等のアシロキシ基、ビニロキシ基、アリルオキシ基、プロペニルオキシ基、イソプロペニルオキシ基、１−エチル−２−メチルビニルオキシ基等のアルケニルオキシ基、ジメチルケトオキシム基、メチルエチルケトオキシム基、ジエチルケトオキシム基等のケトオキシム基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基等のアミノ基、ジメチルアミノキシ基、ジエチルアミノキシ基等のアミノキシ基、Ｎ−メチルアセトアミド基、Ｎ−エチルアセトアミド基、Ｎ−メチルベンズアミド基等のアミド基等が挙げられる。これらの中でも、アルコキシ基が特に好ましい。
（Ｂ）成分のオルガノポリシロキサンは、２５℃における粘度が１００〜１，０００，０００ｍＰａ・ｓであることが好ましく、より好ましくは３００〜５００，０００ｍＰａ・ｓ、特に好ましくは５００〜１００，０００ｍＰａ・ｓ、とりわけ１，０００〜８０，０００ｍＰａ・ｓである。上記オルガノポリシロキサンの粘度が１００ｍＰａ・ｓ以上であれば、物理的・機械的強度に優れたコーティング塗膜を得ることが可能であり、１，０００，０００ｍＰａ・ｓ以下であれば、室温硬化性樹脂組成物の粘度が高くなりすぎて使用時における作業性が悪くなることがないため、好ましい。ここで、粘度は回転粘度計（例えば、ＢＬ型、ＢＨ型、ＢＳ型、コーンプレート型等）による数値である。
（Ｂ）成分のオルガノポリシロキサンの具体例としては、例えば、下記のジオルガノポリシロキサンが挙げられる。
（式中、Ｒ、Ｙ′、ｂ、ｍは上記と同様である。）
（Ｂ）成分のオルガノポリシロキサンは、１種単独で使用することもできるし、構造や分子量の異なる２種以上を組み合わせて使用することもできる。
このようなオルガノポリシロキサンを含む本発明の室温硬化性樹脂組成物であれば、より短時間で硬化可能であり、硬化後は十分な硬さ、せん断時伸び、引張強さを有する室温硬化性樹脂組成物となる。
［（Ｃ）成分］
（Ｃ）成分は、必要に応じて配合することのできる任意成分であって、上述の（Ａ）成分以外の硬化触媒であり、この室温硬化性樹脂組成物の硬化時間を更に短縮させるために使用される。このような触媒としては、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジオクトエート等のアルキル錫エステル化合物、テトライソプロポキシチタン、テトラｎ−ブトキシチタン、テトラキス（２−エチルヘキソキシ）チタン、ジプロポキシビス（アセチルアセトナト）チタン、チタニウムイソプロポキシオクチレングリコール等のチタン酸エステル又はチタンキレート化合物、ナフテン酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、亜鉛−２−エチルオクトエート、鉄−２−エチルヘキソエート、コバルト−２−エチルヘキソエート、マンガン−２−エチルヘキソエート、ナフテン酸コバルト、アルコキシアルミニウム化合物、アルミニウムキレート化合物等の有機金属化合物、３−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−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノアルキル基置換アルコキシシラン、ヘキシルアミン、リン酸ドデシルアミン等のアミン化合物及びその塩、ベンジルトリエチルアンモニウムアセテート等の第４級アンモニウム塩、酢酸カリウム、酢酸ナトリウム、シュウ酸リチウム等のアルカリ金属の低級脂肪酸塩、ジメチルヒドロキシルアミン、ジエチルヒドロキシルアミン等のジアルキルヒドロキシルアミン、テトラメチルグアニジルプロピルトリメトキシシラン、テトラメチルグアニジルプロピルメチルジメトキシシラン、テトラメチルグアニジルプロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン等のグアニジル基を含有するシラン又はシロキサン等が例示されるが、これらはその１種に限定されず、２種以上の混合物として使用してもよい。
（Ｃ）成分は、必要に応じて配合することのできる任意成分であって、上述の（Ａ）成分以外の硬化触媒であり、この室温硬化性樹脂組成物の硬化時間を更に短縮させるために使用される。このような触媒としては、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジオクトエート等のアルキル錫エステル化合物、テトライソプロポキシチタン、テトラｎ−ブトキシチタン、テトラキス（２−エチルヘキソキシ）チタン、ジプロポキシビス（アセチルアセトナト）チタン、チタニウムイソプロポキシオクチレングリコール等のチタン酸エステル又はチタンキレート化合物、ナフテン酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、亜鉛−２−エチルオクトエート、鉄−２−エチルヘキソエート、コバルト−２−エチルヘキソエート、マンガン−２−エチルヘキソエート、ナフテン酸コバルト、アルコキシアルミニウム化合物、アルミニウムキレート化合物等の有機金属化合物、３−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−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノアルキル基置換アルコキシシラン、ヘキシルアミン、リン酸ドデシルアミン等のアミン化合物及びその塩、ベンジルトリエチルアンモニウムアセテート等の第４級アンモニウム塩、酢酸カリウム、酢酸ナトリウム、シュウ酸リチウム等のアルカリ金属の低級脂肪酸塩、ジメチルヒドロキシルアミン、ジエチルヒドロキシルアミン等のジアルキルヒドロキシルアミン、テトラメチルグアニジルプロピルトリメトキシシラン、テトラメチルグアニジルプロピルメチルジメトキシシラン、テトラメチルグアニジルプロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン等のグアニジル基を含有するシラン又はシロキサン等が例示されるが、これらはその１種に限定されず、２種以上の混合物として使用してもよい。
なお、これら硬化触媒の配合量は、上記（Ｂ）成分のオルガノポリシロキサン１００質量部に対して０〜１５質量部、特に０．０１〜５質量部が好ましい。
本発明の室温硬化性樹脂組成物は、上述のように（Ａ）成分のホスファゼン骨格含有有機ケイ素化合物を硬化触媒として含むため、たとえ有機錫化合物を含む（Ｃ）成分の硬化触媒を用いる場合であっても、その使用量を減らすことができる。すなわち、有機錫化合物による危険性や有害性、臭気性を低減した室温硬化性樹脂組成物となる。
［（Ｄ）成分］
（Ｄ）成分の加水分解性シラン及びその部分加水分解縮合物のいずれか又は両方は、必要に応じて配合することのできる任意成分であって、架橋剤として作用するものであり、前記（Ａ）成分とは異なるものである。加水分解性基としては、前記一般式（１）又は（３）で例示した加水分解性基と同様のものであればよく、例えば、ケトオキシム基、アルコキシ基、アセトキシ基、イソプロペノキシ基等が挙げられ、アルコキシ基、イソプロペノキシ基が好ましく、（Ｄ）成分としてはこれらの加水分解性基を分子中に少なくとも１個、好ましくは２個以上（より好ましくは３個又は４個）含有するオルガノシラン化合物及び／又はその部分加水分解縮合物等が挙げられる。なお、本願において、部分加水分解縮合物とは、該加水分解性シランの１種または２種以上を（共）加水分解縮合して得られる、分子中に残存加水分解性基を少なくとも１個、好ましくは２個以上（より好ましくは３個以上）含有するオルガノシロキサンオリゴマーを意味する。
（Ｄ）成分の加水分解性シラン及びその部分加水分解縮合物のいずれか又は両方は、必要に応じて配合することのできる任意成分であって、架橋剤として作用するものであり、前記（Ａ）成分とは異なるものである。加水分解性基としては、前記一般式（１）又は（３）で例示した加水分解性基と同様のものであればよく、例えば、ケトオキシム基、アルコキシ基、アセトキシ基、イソプロペノキシ基等が挙げられ、アルコキシ基、イソプロペノキシ基が好ましく、（Ｄ）成分としてはこれらの加水分解性基を分子中に少なくとも１個、好ましくは２個以上（より好ましくは３個又は４個）含有するオルガノシラン化合物及び／又はその部分加水分解縮合物等が挙げられる。なお、本願において、部分加水分解縮合物とは、該加水分解性シランの１種または２種以上を（共）加水分解縮合して得られる、分子中に残存加水分解性基を少なくとも１個、好ましくは２個以上（より好ましくは３個以上）含有するオルガノシロキサンオリゴマーを意味する。
（Ｄ）成分の具体例としては、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン等のアルコキシシラン、メチルトリイソプロペノキシシラン、エチルトリイソプロペノキシシラン、ビニルトリイソプロペノキシシラン、フェニルトリイソプロペノキシシラン等のイソプロペノキシ基含有シラン、メチルトリアセトキシシラン、エチルトリアセトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン等のアセトキシシラン、並びにこれらのシランの部分加水分解縮合物が挙げられる。これらは１種単独でも２種以上を組み合わせても使用することができる。
（Ｄ）成分の配合量は、上記（Ｂ）成分１００質量部に対して通常０〜３０質量部であるが、０．１〜２０質量部であることが好ましく、より好ましくは０．５〜１５質量部である。上記配合量が３０質量部以下であれば、硬化物が硬くなり過ぎることがなく、また経済的であるため好ましい。
［（Ｅ）成分］
（Ｅ）成分は充填剤であり、必要に応じて配合することのできる任意成分であって、この組成物から形成される硬化物に十分な機械的強度を与えるために使用される。この充填剤としては公知のものを使用することができ、例えば微粉末シリカ、煙霧質シリカ、シリカエアロゲル、沈降シリカ等の補強性シリカ充填剤、けいそう土、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化チタンなどの金属酸化物、あるいはこれらの表面をシラン処理したもの、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛などの金属炭酸塩、アスベスト、ガラスウール、カーボンブラック、微粉マイカ、溶融シリカ粉末（微粉末石英）などの無機質充填剤、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレンなどの合成樹脂粉末等が使用される。
（Ｅ）成分は充填剤であり、必要に応じて配合することのできる任意成分であって、この組成物から形成される硬化物に十分な機械的強度を与えるために使用される。この充填剤としては公知のものを使用することができ、例えば微粉末シリカ、煙霧質シリカ、シリカエアロゲル、沈降シリカ等の補強性シリカ充填剤、けいそう土、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化チタンなどの金属酸化物、あるいはこれらの表面をシラン処理したもの、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛などの金属炭酸塩、アスベスト、ガラスウール、カーボンブラック、微粉マイカ、溶融シリカ粉末（微粉末石英）などの無機質充填剤、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレンなどの合成樹脂粉末等が使用される。
（Ｅ）成分の配合量は、上記（Ｂ）成分１００質量部当たり、０〜１，０００質量部、特に５〜２００質量部とすることが好ましい。（Ｅ）成分を配合することで、室温硬化性樹脂組成物から得られる硬化物が十分な機械的強度を有するものとなり、またその配合量が１，０００質量部以下であれば、組成物の粘度が増大して作業性が悪くなったり、硬化後のゴム強度が低下してゴム弾性が悪化したりすることがないため、好ましい。（Ｅ）成分の充填剤は、１種単独で使用することもできるし、異なる２種以上を組み合わせて使用することもできる。
［（Ｆ）成分］
（Ｆ）成分は接着促進剤であり、必要に応じて配合することのできる任意成分であって、代表的には、エポキシ基、アミノ基、イソシアネート基、（メタ）アクリロキシ基等の官能性基含有一価炭化水素基を有するアルコキシシラン類などの、いわゆるカーボンファンクショナルシラン（シランカップリング剤）及び／又はその部分加水分解縮合物等を好適に使用することができるが、特にγ−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−２−（アミノエチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン等のアミノシラン類、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等のエポキシシラン類、イソシアネートシラン等を配合することが好ましい。これら接着促進剤は（Ｂ）成分のオルガノポリシロキサン１００質量部に対して０〜３０質量部、特に０．２〜１０質量部が好ましい。（Ｆ）成分の接着促進剤は、１種単独で使用することもできるし、異なる２種以上を組み合わせて使用することもできる。
（Ｆ）成分は接着促進剤であり、必要に応じて配合することのできる任意成分であって、代表的には、エポキシ基、アミノ基、イソシアネート基、（メタ）アクリロキシ基等の官能性基含有一価炭化水素基を有するアルコキシシラン類などの、いわゆるカーボンファンクショナルシラン（シランカップリング剤）及び／又はその部分加水分解縮合物等を好適に使用することができるが、特にγ−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−２−（アミノエチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン等のアミノシラン類、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等のエポキシシラン類、イソシアネートシラン等を配合することが好ましい。これら接着促進剤は（Ｂ）成分のオルガノポリシロキサン１００質量部に対して０〜３０質量部、特に０．２〜１０質量部が好ましい。（Ｆ）成分の接着促進剤は、１種単独で使用することもできるし、異なる２種以上を組み合わせて使用することもできる。
このような（Ａ）〜（Ｆ）成分を含む本発明の室温硬化性樹脂組成物であれば、より短時間で硬化可能であり、さらに接着性にも優れ、特には、硬化後は十分な硬さ、せん断時伸び、引張強さを有するシリコーンゴム等のエラストマー状硬化物を与える室温硬化性樹脂組成物となる。
また、本発明の室温硬化性樹脂組成物には、上記の（Ａ）〜（Ｆ）成分のほかに添加剤として、顔料、染料、老化防止剤、酸化防止剤、帯電防止剤、酸化アンチモン、塩化パラフィン等の難燃剤など公知の添加剤を配合することができる。更に、チクソ性向上剤としてのポリエーテル、防かび剤、抗菌剤、接着助剤を配合することもできる。
以上のように、本発明の室温硬化性樹脂組成物であれば、硬化触媒としてホスファゼン骨格含有有機ケイ素化合物を含むことで、短時間で硬化することが可能であり、有機錫化合物を含まない、もしくはたとえ含む場合でも量が少ないため、硬化触媒による危険性や有害性が少なく、また触媒由来の臭気が発生せず、さらに硬化後は十分な硬さ、せん断時伸び、引張強さ、すなわちゴム物性を有する硬化物を与える室温硬化性樹脂組成物となる。
また、このような本発明の室温硬化性樹脂組成物は、速硬化性樹脂として好適であり、コーティング剤、接着剤又はシーリング材に好適に用いることができる。
また、このような本発明の室温硬化性樹脂組成物は、速硬化性樹脂として好適であり、コーティング剤、接着剤又はシーリング材に好適に用いることができる。
以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、粘度は２５℃における回転粘度計による測定値を示す。
［実施例１］
粘度１，０００ｍＰａ・ｓの分子鎖両末端がトリメトキシシリル−エチレン基で封鎖された直鎖状ジメチルポリシロキサン１００質量部と、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’−ヘキサメチル−Ｎ’’’−［３−（トリメトキシシリル）プロピル］−ホスホリミディックトリアミド０．５質量部を湿気遮断下で均一になるまで混合して室温硬化性樹脂組成物（室温硬化性シリコーンゴム組成物）を調製した。
粘度１，０００ｍＰａ・ｓの分子鎖両末端がトリメトキシシリル−エチレン基で封鎖された直鎖状ジメチルポリシロキサン１００質量部と、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’−ヘキサメチル−Ｎ’’’−［３−（トリメトキシシリル）プロピル］−ホスホリミディックトリアミド０．５質量部を湿気遮断下で均一になるまで混合して室温硬化性樹脂組成物（室温硬化性シリコーンゴム組成物）を調製した。
［実施例２］
粘度１，０００ｍＰａ・ｓの分子鎖両末端がトリメトキシシリル−エチレン基で封鎖された直鎖状ジメチルポリシロキサン１００質量部と、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’−ヘキサエチル−Ｎ’’’−［３−（トリメトキシシリル）プロピル］−ホスホリミディックトリアミド０．５質量部を湿気遮断下で均一になるまで混合して室温硬化性樹脂組成物（室温硬化性シリコーンゴム組成物）を調製した。
粘度１，０００ｍＰａ・ｓの分子鎖両末端がトリメトキシシリル−エチレン基で封鎖された直鎖状ジメチルポリシロキサン１００質量部と、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’−ヘキサエチル−Ｎ’’’−［３−（トリメトキシシリル）プロピル］−ホスホリミディックトリアミド０．５質量部を湿気遮断下で均一になるまで混合して室温硬化性樹脂組成物（室温硬化性シリコーンゴム組成物）を調製した。
［実施例３］
粘度１，０００ｍＰａ・ｓの分子鎖両末端がトリメトキシシリル−エチレン基で封鎖された直鎖状ジメチルポリシロキサン１００質量部と、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’−ヘキサメチル−Ｎ’’’−（トリメチルシリルメチル）−ホスホリミディックトリアミド０．５質量部を湿気遮断下で均一になるまで混合して室温硬化性樹脂組成物（室温硬化性シリコーンゴム組成物）を調製した。
粘度１，０００ｍＰａ・ｓの分子鎖両末端がトリメトキシシリル−エチレン基で封鎖された直鎖状ジメチルポリシロキサン１００質量部と、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’−ヘキサメチル−Ｎ’’’−（トリメチルシリルメチル）−ホスホリミディックトリアミド０．５質量部を湿気遮断下で均一になるまで混合して室温硬化性樹脂組成物（室温硬化性シリコーンゴム組成物）を調製した。
［比較例１］
粘度１，０００ｍＰａ・ｓの分子鎖両末端がトリメトキシシリル−エチレン基で封鎖された直鎖状ジメチルポリシロキサン１００質量部と、１，１，３，３，−テトラメチル−２−［３−（トリメトキシシリル）プロピル］グアニジン０．５質量部を湿気遮断下で均一になるまで混合して室温硬化性樹脂組成物（室温硬化性シリコーンゴム組成物）を調製した。
粘度１，０００ｍＰａ・ｓの分子鎖両末端がトリメトキシシリル−エチレン基で封鎖された直鎖状ジメチルポリシロキサン１００質量部と、１，１，３，３，−テトラメチル−２−［３−（トリメトキシシリル）プロピル］グアニジン０．５質量部を湿気遮断下で均一になるまで混合して室温硬化性樹脂組成物（室温硬化性シリコーンゴム組成物）を調製した。
［比較例２］
粘度１，０００ｍＰａ・ｓの分子鎖両末端がトリメトキシシリル−エチレン基で封鎖された直鎖状ジメチルポリシロキサン１００質量部と、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデカ−７−エン０．５質量部を湿気遮断下で均一になるまで混合して室温硬化性樹脂組成物（室温硬化性シリコーンゴム組成物）を調製した。
粘度１，０００ｍＰａ・ｓの分子鎖両末端がトリメトキシシリル−エチレン基で封鎖された直鎖状ジメチルポリシロキサン１００質量部と、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデカ−７−エン０．５質量部を湿気遮断下で均一になるまで混合して室温硬化性樹脂組成物（室温硬化性シリコーンゴム組成物）を調製した。
（試験）
実施例１〜３及び比較例１、２で調製された各室温硬化性樹脂組成物（室温硬化性シリコーンゴム組成物）のタックフリータイムを測定した。
なお、タックフリータイムは、調製直後の各室温硬化性樹脂組成物を厚さ２ｍｍのシート状に押し出し、２３℃，５０％ＲＨ（相対湿度）の空気に曝した状態において、シート表面を指触して、表面の粘着性が完全になくなるまでの時間を測定した。
また、実施例１〜３及び比較例１、２で調製された調製直後の各室温硬化性樹脂組成物を厚さ２ｍｍのシート状に押し出し、２３℃，５０％ＲＨの空気に曝し、次いで、このシートを同じ雰囲気下に７日間放置して得たシリコーンゴム硬化物の物性（硬さ、せん断時伸び、引張強さ）を、ＪＩＳ Ｋ−６２４９に準拠して測定した。なお、硬さは、ＪＩＳ Ｋ−６２４９のデュロメーターＡ硬度計を用いて測定した（初期物性）。
更に、このシリコーンゴム硬化物を８５℃，８５％ＲＨの恒温恒湿器に１００時間保管したものを同様に測定した（耐久試験）。また、実施例１〜３及び比較例１、２で調製された調製直後の各室温硬化性樹脂組成物を密閉容器に入れて、７０℃の温度で７日間放置した後、これを２３℃，５０％ＲＨの空気雰囲気下に曝した状態で７日間放置して作った厚さ２ｍｍのシリコーンゴムシートについても同様の測定を行った（保管試験）。
これらの結果を下記表１に示した。
実施例１〜３及び比較例１、２で調製された各室温硬化性樹脂組成物（室温硬化性シリコーンゴム組成物）のタックフリータイムを測定した。
なお、タックフリータイムは、調製直後の各室温硬化性樹脂組成物を厚さ２ｍｍのシート状に押し出し、２３℃，５０％ＲＨ（相対湿度）の空気に曝した状態において、シート表面を指触して、表面の粘着性が完全になくなるまでの時間を測定した。
また、実施例１〜３及び比較例１、２で調製された調製直後の各室温硬化性樹脂組成物を厚さ２ｍｍのシート状に押し出し、２３℃，５０％ＲＨの空気に曝し、次いで、このシートを同じ雰囲気下に７日間放置して得たシリコーンゴム硬化物の物性（硬さ、せん断時伸び、引張強さ）を、ＪＩＳ Ｋ−６２４９に準拠して測定した。なお、硬さは、ＪＩＳ Ｋ−６２４９のデュロメーターＡ硬度計を用いて測定した（初期物性）。
更に、このシリコーンゴム硬化物を８５℃，８５％ＲＨの恒温恒湿器に１００時間保管したものを同様に測定した（耐久試験）。また、実施例１〜３及び比較例１、２で調製された調製直後の各室温硬化性樹脂組成物を密閉容器に入れて、７０℃の温度で７日間放置した後、これを２３℃，５０％ＲＨの空気雰囲気下に曝した状態で７日間放置して作った厚さ２ｍｍのシリコーンゴムシートについても同様の測定を行った（保管試験）。
これらの結果を下記表１に示した。
表１に示されるように、硬化触媒として上述の一般式（１）で表されるホスファゼン骨格含有有機ケイ素化合物を含有する実施例１〜３は、硬化触媒としてホスファゼン骨格含有有機ケイ素化合物を含有しない比較例１、２に比べて短時間で硬化した。また、実施例１〜３は短時間で硬化したにもかかわらず、比較例１、２と同等の硬さ、せん断時伸び、引張強さ、すなわち十分なゴム物性を有していた。また、耐久試験、保管試験後もゴム物性が大きく劣化することもなかった。
以上のことから、本発明の室温硬化性樹脂組成物であれば、硬化触媒として特定のホスファゼン骨格含有有機ケイ素化合物を含むことで、短時間で硬化することが可能であり、触媒由来の臭気が発生せず、環境への負荷も少なく、また硬化後は十分な硬さ、せん断時伸び、引張強さ、すなわちゴム物性を有する室温硬化性樹脂組成物となることが明らかとなった。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
Claims (4)
- 珪素原子に結合した水酸基又は加水分解性基を分子中に少なくとも２個有する樹脂を含み、硬化触媒として下記一般式（１）で表されるホスファゼン骨格含有有機ケイ素化合物を含むものであることを特徴とする室温硬化性樹脂組成物。
- 前記室温硬化性樹脂組成物が、前記樹脂としてオルガノポリシロキサンを含むものであることを特徴とする請求項１に記載の室温硬化性樹脂組成物。
- 前記オルガノポリシロキサンを含む室温硬化性樹脂組成物が、
（Ａ）前記一般式（１）で表されるホスファゼン骨格含有有機ケイ素化合物を０．００１〜２０質量部と、
（Ｂ）前記オルガノポリシロキサンを１００質量部と、
（Ｃ）前記（Ａ）成分以外の硬化触媒を０〜１５質量部と、
（Ｄ）前記（Ａ）成分以外の加水分解性シラン及びその部分加水分解縮合物のいずれか又は両方を０〜３０質量部と、
（Ｅ）充填剤を０〜１，０００質量部と、
（Ｆ）接着促進剤を０〜３０質量部と、
を含むものであることを特徴とする請求項２に記載の室温硬化性樹脂組成物。 - 前記室温硬化性樹脂組成物が、コーティング剤、接着剤又はシーリング材のいずれかに用いられるものであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の室温硬化性樹脂組成物。
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