JP6475615B2 - 硬化性組成物およびその硬化物 - Google Patents
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Description
[1] 一般式(1):
−SiR1 aX3−a (1)
(式中、R1は、炭素数1〜20の置換または非置換の炭化水素基を表す。Xは、それぞれ独立に水酸基または加水分解性基(好ましくは加水分解性基)を表す。aは、0または1を示す。)
で表される反応性ケイ素基を1分子中に平均して1個より多く有するオキシアルキレン系重合体(A)、
一般式(2):
−SiX3 (2)
(式中、Xは、それぞれ独立に水酸基または加水分解性基(好ましくは加水分解性基)を表す。)
で表される反応性ケイ素基を有し、反応性ケイ素基当量が0.30mmol/g以上である(メタ)アクリル酸エステル系重合体(B)、および
反応性ケイ素基を1分子中に平均して0〜1個有する高分子量可塑剤(C)
を含有する硬化性組成物。
[2] 重合体(A)が、反応性ケイ素基を1分子中に平均して1.2個以上有する前記[1]に記載の硬化性組成物。
[3] 重合体(A)の反応性ケイ素基が、ジメトキシメチルシリル基である前記[1]または[2]に記載の硬化性組成物。
[4] 高分子量可塑剤(C)が、反応性ケイ素基を1分子中に平均して0個より多く、且つ1個以下有する高分子量可塑剤(C1)である前記[1]〜[3]のいずれか一つに記載に硬化性組成物。
[5] 高分子量可塑剤(C)が、反応性ケイ素基を有さない高分子量可塑剤(C2)である前記[1]〜[3]のいずれか一つに記載の硬化性組成物。
[6] 高分子量可塑剤(C)が、反応性ケイ素基を1分子中に平均して0個より多く、且つ1個以下有する高分子量可塑剤(C1)および反応性ケイ素基を有さない高分子量可塑剤(C2)である前記[1]〜[3]のいずれか一つに記載の硬化性組成物。
[7] 重合体(A)が有する反応性ケイ素基と高分子量可塑剤(C)が有する反応性ケイ素基とが同一である前記[4]または[6]に記載の硬化性組成物。
[8] 高分子量可塑剤(C)が、オキシアルキレン系重合体である前記[1]〜[7]のいずれか一つに記載の硬化性組成物。
[9] 高分子量可塑剤(C)が、(メタ)アクリル酸エステル系重合体である前記[1]〜[7]のいずれか一つに記載の硬化性組成物。
[10] 高分子量可塑剤(C)の数平均分子量が、1,000〜15,000である前記[1]〜[9]のいずれか一つに記載の硬化性組成物。
[11] 高分子量可塑剤(C)の含有量が、重合体(A)および重合体(B)の合計含有量100重量部に対して20〜100重量部である前記[1]〜[10]のいずれか一つに記載の硬化性組成物。
[12] 重合体(A)と重合体(B)の重量比(重合体(A):重合体(B))が90:10〜30:70である前記[1]〜[11]のいずれか一つに記載の硬化性組成物。
[13] 重合体(A)が、1つの末端部位に平均して1個より多い反応性ケイ素基を有する前記[1]〜[12]のいずれか一つに記載の硬化性組成物。
[14] 重合体(B)を構成する単量体が、アルキルの炭素数が1〜6であり、反応性ケイ素基を有さない(メタ)アクリル酸アルキル、およびアルキルの炭素数が7〜30である(メタ)アクリル酸アルキルを含有する前記[1]〜[13]のいずれか一つに記載の硬化性組成物。
[15] 重合体(B)を構成する単量体が、ホモポリマーのガラス転移温度が80℃以下である単量体(b1)を全単量体中40重量%以上で含有する前記[1]〜[14]のいずれか一つに記載の硬化性組成物。
[16] 重合体(B)の数平均分子量が、4,000以上である前記[1]〜[15]のいずれか一つに記載の硬化性組成物。
[17] 重合体(B)の数平均分子量が、1,000以上4,000未満である前記[1]〜[15]のいずれか一つに記載の硬化性組成物。
[18] 重合体(B)を構成する単量体が、ホモポリマーのガラス転移温度が−25℃以上であり、反応性ケイ素基を有さない単量体(b2)を全単量体中40重量%以上で含有する前記[1]〜[17]のいずれか一つに記載の硬化性組成物。
[19] 充填剤として、さらに平均一次粒子径が1μmより小さい重質炭酸カルシウムを含有する前記[1]〜[18]のいずれか一つに記載の硬化性組成物。
[20] 充填剤として、さらに酸化チタンを含有する前記[1]〜[19]のいずれか一つに記載の硬化性組成物。
[21] 充填剤として、さらに水酸化アルミニウムを含有する前記[1]〜[20]のいずれか一つに記載の硬化性組成物。
[22] 前記[1]〜[21]のいずれか一つに記載の硬化性組成物を含む塗膜防水剤。
[23] 前記[1]〜[21]のいずれか一つに記載の硬化性組成物から得られる硬化物。
オキシアルキレン系重合体(A)は、以下の一般式(1):
−SiR1 aX3−a (1)
(式中、R1は、炭素数1〜20の置換または非置換の炭化水素基を表す。Xは、それぞれ独立に水酸基または加水分解性基(好ましくは加水分解性基)を表す。aは、0または1を示す。)
で表される反応性ケイ素基を有する。
原料となるポリオキシアルキレン(以下、「前駆重合体」ともいう)に不飽和結合を導入し、この不飽和結合にヒドロシラン化合物をヒドロシリル化反応により付加させる方法が挙げられる。不飽和結合の導入方法には特に限定は無く、例えば、水酸基等の官能基を有する前駆重合体に、この官能基と反応して結合を形成する基および不飽和結合を有する化合物を反応させ、不飽和結合を含有する重合体を得る方法;不飽和結合を有する単量体を重合させる方法;等が挙げられる。
水酸基、アミノ基、不飽和結合等の官能基を有する前駆重合体と、その官能基と反応して結合を形成する基(以下、「反応性基」ともいう)および反応性ケイ素基の両方を有する化合物(シランカップリング剤)とを反応させる方法が挙げられる。前駆重合体の官能基とシランカップリング剤の反応性基の組合せとしては、水酸基とイソシアネート基、水酸基とエポキシ基、アミノ基とイソシアネート基、アミノ基とチオイソシアネート基、アミノ基とエポキシ基、アミノ基とα,β−不飽和カルボニル基(マイケル付加による反応)、カルボキシ基とエポキシ基、不飽和結合とメルカプト基等が挙げられるがこれに限らない。
−NR2−C(=O)− (3)
(式中、R2は炭素数1〜10の有機基または水素原子を表す)で表されるアミドセグメントを含んでいてもよい。
Z−R3−SiR1 aX3−a (4)
(式中、R1、Xおよびaは、前記と同じである。R3は、2価の有機基、好ましくは炭素数1〜20の2価の炭化水素基である。Zは、水酸基、カルボキシ基、メルカプト基、1級アミノ基または2級アミノ基である。)
で表されるケイ素化合物のZ基を、合成した重合体のイソシアネート基の全部または一部に反応させる方法を挙げることができる。
O=C=N−R3−SiR1 aX3−a (5)
(式中、R3、R1、Xおよびaは、前記と同じである。)
で示される反応性ケイ素基含有イソシアネート化合物を反応させる方法を挙げることができる。
(a)末端に水酸基を有するポリオキシアルキレン(前駆重合体)と不飽和結合を有するエポキシ化合物とを反応させて、前駆重合体の末端に不飽和結合および水酸基を導入し、
(b)水酸基と反応して結合を形成する基(例えばハロゲン原子)および不飽和結合を有する化合物と得られた重合体とを反応させて、重合体の末端に複数の不飽和結合を導入し、
(c)複数の不飽和結合にヒドロシラン化合物をヒドロシリル化反応により付加させる
方法が挙げられる。
で表される。
(メタ)アクリル酸エステル系重合体(B)は、以下の一般式(2):
−SiX3 (2)
(式中、Xは、それぞれ独立に水酸基または加水分解性基(好ましくは加水分解性基)を表す。)
で表わされる反応性ケイ素基を有し、反応性ケイ素基当量が0.30mmol/g以上である。なお本発明において「(メタ)アクリル」とは「アクリルおよび/またはメタクリル」を表わす。
(I)重合性不飽和結合と反応性ケイ素基を有する化合物を、(メタ)アクリル酸エステルとともに共重合する方法。
(II)連鎖移動剤として、上述の反応性ケイ素基とメルカプト基を有する化合物の存在下、(メタ)アクリル酸エステルを共重合する方法。
(III)重合性不飽和結合と反応性官能基(Z基)を有する化合物(例えば、アクリル酸、アクリル酸2−ヒドロキシエチル)を、Z基を有さない(メタ)アクリル酸エステルとともに共重合した後、反応性ケイ素基とZ基に反応する官能基を有する化合物(例えば、イソシアネートシラン化合物)を反応させる方法。
(IV)リビングラジカル重合法によって(メタ)アクリル酸エステルを重合した後、分子鎖末端に反応性ケイ素基を導入する方法。
なお、これらの方法は任意に組合せて用いてもよい。
本発明の硬化性組成物は、反応性ケイ素基を1分子中に平均して0〜1個有する高分子量可塑剤(C)を含有する。高分子量可塑剤(C)の添加により、硬化性組成物の粘度や硬化物の伸びを調整できる。
本発明の効果を阻害しない限り、本発明の硬化性組成物は上述の重合体(A)、重合体(B)および高分子量可塑剤(C)以外の成分(その他の成分)を含有していてもよい。以下、その他の成分について説明する。
本発明の好ましい硬化性組成物では、
重合体(A)は、反応性ケイ素基としてジメトキシメチルシリル基またはトリメトキシメチル基を1分子中に平均して1.2〜6.0個有し、数平均分子量が10,000〜50,000であるポリオキシプロピレンであり、
重合体(B)は、反応性ケイ素基としてトリメトキシメチル基を有し、反応性ケイ素基当量が0.30〜3.0mmol/gであり、数平均分子量が4,000〜100,000であり、重合体(B)を構成する全単量体中の単量体(b3)および単量体(b4)の合計量が50〜95重量%であり、単量体(b3)と単量体(b4)の重量比(単量体(b3):単量体(b4))が95:5〜40:60であるポリ(メタ)アクリル酸エステル(B1)、または反応性ケイ素基としてトリメトキシメチル基を有し、反応性ケイ素基当量が0.30〜3.0mmol/gであり、数平均分子量が1,000以上4,000未満であり、重合体(B)を構成する全単量体中の単量体(b3)および単量体(b4)の合計量が50〜95重量%であり、単量体(b3)と単量体(b4)の重量比(単量体(b3):単量体(b4))が95:5〜40:60であるポリ(メタ)アクリル酸エステル(B2)であり、
高分子量可塑剤(C)は、1分子中に平均して0.3〜1個の反応性ケイ素基を有し、数平均分子量が500〜15,000であるポリオキシプロピレンまたはポリ(メタ)アクリル酸エステルである高分子量可塑剤(C1)、および/または反応性ケイ素基を有さず、数平均分子量が500〜15,000であるポリオキシプロピレンまたはポリ(メタ)アクリル酸エステルである高分子量可塑剤(C2)であり、
硬化性組成物中の重合体(A)および重合体(B)の合計含有量は、30〜90重量%であり、
重合体(A)と重合体(B)の重量比(重合体(A):重合体(B))は、90:10〜30:70であり、
高分子量可塑剤(C)の含有量は、重合体(A)および重合体(B)の合計含有量100重量部に対して5〜200重量部である。
重合体(A)は、反応性ケイ素基としてジメトキシメチルシリル基またはトリメトキシメチル基を1分子中に平均して1.3〜5.5個有し、数平均分子量が15,000〜35,000であるポリオキシプロピレンであり、
重合体(B)は、反応性ケイ素基としてトリメトキシメチル基を有し、反応性ケイ素基当量が0.35〜2.5mmol/gであり、数平均分子量が6,000〜50,000であり、重合体(B)を構成する全単量体中の単量体(b3)および単量体(b4)の合計量が60〜90重量%であり、単量体(b3)と単量体(b4)の重量比(単量体(b3):単量体(b4))が90:10〜60:40であるポリ(メタ)アクリル酸エステル(B1)、または反応性ケイ素基としてトリメトキシメチル基を有し、反応性ケイ素基当量が0.35〜2.5mmol/gであり、数平均分子量が1,500〜3,000であり、重合体(B)を構成する全単量体中の単量体(b3)および単量体(b4)の合計量が60〜90重量%であり、単量体(b3)と単量体(b4)の重量比(単量体(b3):単量体(b4))が90:10〜60:40であるポリ(メタ)アクリル酸エステル(B2)であり、
高分子量可塑剤(C)は、1分子中に平均して0.5〜1個の反応性ケイ素基を有し、数平均分子量が1,000〜10,000であるポリオキシプロピレンまたはポリ(メタ)アクリル酸エステルである高分子量可塑剤(C1)、および/または反応性ケイ素基を有さず、数平均分子量が1,000〜10,000であるポリオキシプロピレンまたはポリ(メタ)アクリル酸エステルである高分子量可塑剤(C2)であり、
硬化性組成物中の重合体(A)および重合体(B)の合計含有量は、50〜80重量%であり、
重合体(A)と重合体(B)の重量比(重合体(A):重合体(B))は、85:15〜40:60であり、
高分子量可塑剤(C)の含有量は、重合体(A)および重合体(B)の合計含有量100重量部に対して10〜150重量部である。
重合体(A)は、反応性ケイ素基としてジメトキシメチルシリル基を1分子中に平均して1.5〜5.0個有し、数平均分子量が20,000〜30,000であるポリオキシプロピレンであり、
重合体(B)は、反応性ケイ素基としてトリメトキシメチル基を有し、反応性ケイ素基当量が0.40〜2.0mmol/gであり、数平均分子量が8,000〜30,000であり、重合体(B)を構成する全単量体中の単量体(b3)および単量体(b4)の合計量が60〜90重量%であり、単量体(b3)と単量体(b4)の重量比(単量体(b3):単量体(b4))が90:10〜60:40であるポリ(メタ)アクリル酸エステル(B1)、または反応性ケイ素基としてトリメトキシメチル基を有し、反応性ケイ素基当量が0.40〜2.0mmol/gであり、数平均分子量が1,500〜3,000であり、重合体(B)を構成する全単量体中の単量体(b3)および単量体(b4)の合計量が60〜90重量%であり、単量体(b3)と単量体(b4)の重量比(単量体(b3):単量体(b4))が90:10〜60:40であるポリ(メタ)アクリル酸エステル(B2)であり、
高分子量可塑剤(C)は、1分子中に平均して0.6〜1個の反応性ケイ素基を有し、数平均分子量が2,000〜8,000であるポリオキシプロピレンまたはポリ(メタ)アクリル酸エステルである高分子量可塑剤(C1)、および反応性ケイ素基を有さず、数平均分子量が2,000〜8,000であるポリオキシプロピレンまたはポリ(メタ)アクリル酸エステルである高分子量可塑剤(C2)であり、高分子量可塑剤(C1)および高分子量可塑剤(C2)の重量比(高分子量可塑剤(C1):高分子量可塑剤(C2))が80:20〜50:50であり、
硬化性組成物中の重合体(A)および重合体(B)の合計含有量は、50〜80重量%であり、
重合体(A)と重合体(B)の重量比(重合体(A):重合体(B))は、80:20〜50:50であり、
高分子量可塑剤(C)の含有量は、重合体(A)および重合体(B)の合計含有量100重量部に対して20〜100重量部である。
数平均分子量が約2,000のポリオキシプロピレンジオールを開始剤として使用し、亜鉛ヘキサシアノコバルテートグライム錯体触媒にてプロピレンオキシドの重合を行い、数平均分子量28,500のポリオキシプロピレンジオールを得た。続いてこのポリオキシプロピレンジオールの水酸基1当量に対して1.2当量のNaOMeを含有するメタノール溶液を添加し、メタノールを留去した後、さらに1.5当量の3−クロロ−2−メチル−1−プロペンを添加して末端の水酸基をメタリル基に変換した。次に容器内を6体積%O2/N2で置換し、得られたメタリル基末端ポリオキシプロピレン100重量部に対して、硫黄(0.25重量%のヘキサン溶液)100重量ppm、白金ジビニルジシロキサン錯体(白金換算で3重量%のイソプロパノール溶液)100重量ppmを加え、撹拌しながら、ジメトキシメチルシラン2.30重量部をゆっくりと滴下した。その混合溶液を100℃で5時間反応させた後、未反応のジメトキシメチルシランを減圧下留去することにより、末端がジメトキシメチルシリル基であり、1分子あたりの反応性ケイ素基数が平均1.9であり、数平均分子量(Mn)が28,500であり、分子量分布(Mw/Mn)が1.2である直鎖状のポリオキシプロピレン(重合体(A−1))を得た。
数平均分子量が約3,000のポリオキシプロピレントリオールを開始剤として使用し、亜鉛ヘキサシアノコバルテートグライム錯体触媒にてプロピレンオキシドの重合を行い、数平均分子量26,200のポリオキシプロピレントリオールを得た。続いてこのポリオキシプロピレントリオールの水酸基1当量に対して1.2当量のNaOMeを含有するメタノール溶液を添加し、メタノールを留去した後、さらに1.5当量の3−クロロ−1−プロペンを添加して末端の水酸基をアリル基に変換した。次に得られたアリル基末端ポリオキシプロピレン100重量部に対して白金ジビニルジシロキサン錯体(白金換算で3重量%のイソプロパノール溶液)36重量ppmを加え、撹拌しながら、TES(トリエトキシシラン)1.69重量部をゆっくりと滴下した。その混合溶液を90℃で2時間反応させた後、未反応のTESを減圧下留去した。さらにメタノール20重量部、HCl 12重量ppmを添加して末端のエトキシ基をメトキシ基に変換することにより、末端がトリメトキシシリル基であり、1分子あたりの反応性ケイ素基数が平均1.8であり、数平均分子量26,200であり、分子量分布(Mw/Mn)が1.3である、分枝鎖状のポリオキシプロピレン(重合体(A−2))を得た。
数平均分子量が約2,000のポリオキシプロピレンジオールを開始剤として使用し、亜鉛ヘキサシアノコバルテートグライム錯体触媒にてプロピレンオキシドの重合を行い、数平均分子量約28,500のポリオキシプロピレンジオールを得た。続いてこのポリオキシプロピレンジオールの水酸基1当量に対して1.0当量のNaOMeを含有するメタノール溶液を添加してメタノールを留去し、続いて1.0当量のアリルグリシジルエーテルを添加して130℃で2時間反応を行った。その後、0.28当量のナトリウムメトキシドを含有するメタノール溶液を添加し、メタノールを除去した後、さらに1.79当量の3−クロロ−1−プロペンを添加して末端の水酸基をアリル基に変換した。以上により、1つの末端部位に炭素−炭素不飽和結合を平均2.1個有するポリオキシプロピレンを得た。次に得られた重合体100重量部に対して白金ジビニルジシロキサン錯体(白金換算で3重量%のイソプロパノール溶液)36重量ppmを加え、撹拌しながら、ジメトキシメチルシラン1.9重量部をゆっくりと滴下し、90℃で2時間反応させた後、未反応のジメトキシメチルシランを減圧下留去することにより、末端がジメトキシメチルシリル基であり、1分子当たりの反応性ケイ素基数が3.2であり、数平均分子量が28,500である直鎖状のポリオキシプロピレン(重合体(A−3))を得た。
攪拌機を備えた四口フラスコにイソブタノール48.6重量部を入れ、窒素雰囲気下、105℃まで昇温した。そこに、メチルメタクリレート65.0重量部、2−エチルヘキシルアクリレート25.0重量部、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン10.0重量部、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン8.0重量部、および2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)2.5重量部をイソブタノール22.7重量部に溶解した混合溶液を5時間かけて滴下した。さらに105℃で2時間重合を行い、1分子中に平均して1.8個のトリメトキシシリル基(反応性ケイ素基)を有し、反応性ケイ素基当量が0.75mmol/gであり、数平均分子量が2,400であるポリ(メタ)アクリル酸エステル(重合体(B−1))のイソブタノール溶液(固形分60重量%)を得た。
なお、重合体(B−1)の反応性ケイ素基当量は、反応性ケイ素基を有する単量体の添加量から計算した値である。後述の反応性ケイ素基当量も同様である。
攪拌機を備えた四口フラスコにイソブタノール26.7重量部を入れ、窒素雰囲気下、105℃まで昇温した。そこに、メチルメタクリレート56.0重量部、ステアリルメタクリレート32.0重量部、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン12.0重量部、および2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)4.5重量部をイソブタノール43.1重量部に溶解した混合溶液を5時間かけて滴下した。さらに105℃で2時間重合を行い、1分子中に平均して2.8個のトリメトキシシリル基(反応性ケイ素基)を有し、反応性ケイ素基当量が0.48mmol/gであり、数平均分子量が6,000であるポリ(メタ)アクリル酸エステル(重合体(B−2))のイソブタノール溶液(固形分60重量%)を得た。
攪拌機を備えた四口フラスコにイソブタノール26.7重量部を入れ、窒素雰囲気下、105℃まで昇温した。そこに、メチルメタクリレート20.0重量部、ブチルメタクリレート36.0重量部、ステアリルメタクリレート32.0重量部、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン12.0重量部、および2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)4.5重量部をイソブタノール40.6重量部に溶解した混合溶液を5時間かけて滴下した。さらに105℃で2時間重合を行い、1分子中に平均して2.9個のトリメトキシシリル基(反応性ケイ素基)を有し、反応性ケイ素基当量が0.48mmol/gであり、数平均分子量が6,500であるポリ(メタ)アクリル酸エステル(重合体(B−3))のイソブタノール溶液(固形分60重量%)を得た。
攪拌機を備えた四口フラスコにイソブタノール26.7重量部を入れ、窒素雰囲気下、105℃まで昇温した。そこに、メチルメタクリレート56.0重量部、ステアリルメタクリレート32.0重量部、3−メタクリロキシプロピルジメトキシメチルシラン12.0重量部、および2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)4.5重量部をイソブタノール43.1重量部に溶解した混合溶液を5時間かけて滴下した。さらに105℃で2時間重合を行い、1分子中に平均して2.8個のジメトキシメチルシリル基(反応性ケイ素)を有し、反応性ケイ素基当量が0.48mmol/gであり、数平均分子量が6,000である(メタ)アクリル酸エステル系重合体(重合体(P−1))のイソブタノール溶液(固形分60%)を得た。
攪拌機を備えた四口フラスコにイソブタノール26.7重量部を入れ、窒素雰囲気下、105℃まで昇温した。そこに、メチルメタクリレート27.0重量部、ブチルメタクリレート36.0重量部、ステアリルメタクリレート32.0重量部、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン5.0重量部、および2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)4.5重量部をイソブタノール40.6重量部に溶解した混合溶液を5時間かけて滴下した。さらに105℃で2時間重合を行い、1分子中に平均して1.3個のトリメトキシシリル基(反応性ケイ素基)を有し、反応性ケイ素基当量が0.20mmol/gであり、数平均分子量が6,500である(メタ)アクリル酸系エステル重合体(重合体(P−2))のイソブタノール溶液(固形分60重量%)を得た。
MMA:メタクリル酸メチル
BMA:メタクリル酸n−ブチル
BA:アクリル酸n−ブチル
2−EHA:アクリル酸2−エチルヘキシル
SMA:メタクリル酸ステアリル
TSMA:3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
T−MSi:3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン
DSMA:3−メタクリロキシプロピルジメトキシメチルシラン
ブタノールを開始剤として使用し、亜鉛ヘキサシアノコバルテートグライム錯体触媒にてプロピレンオキシドの重合を行い、数平均分子量7,000のポリオキシプロピレンを得た。続いてこの水酸基末端ポリオキシプロピレンの水酸基1当量に対して1.2当量のNaOMeを含有するメタノール溶液を添加し、メタノールを留去した後、さらに1.5当量の3−クロロ−1−プロペンを添加して末端の水酸基をアリル基に変換した。次に得られたアリル基末端ポリオキシプロピレン100重量部に対して白金ジビニルジシロキサン錯体(白金換算で3重量%のイソプロパノール溶液)36重量ppmを加え撹拌しながら、ジメトキシメチルシラン1.72重量部をゆっくりと滴下した。その混合溶液を90℃で2時間反応させることにより、末端がジメトキシメチルシリル基であり、1分子あたりの反応性ケイ素基数が平均0.7であり、数平均分子量が7,000であり、分子量分布(Mw/Mn)が1.2である直鎖状のポリオキシプロピレン(高分子量可塑剤(C−1))を得た。
ブタノールを開始剤として使用し、亜鉛ヘキサシアノコバルテートグライム錯体触媒にてプロピレンオキシドの重合を行い、数平均分子量7,000のポリオキシプロピレンを得た。続いてこの水酸基末端ポリオキシプロピレンの水酸基1当量に対して1.2当量のNaOMeを含有するメタノール溶液を添加し、メタノールを留去した後、さらに1.5当量の3−クロロ−1−プロペンを添加して末端の水酸基をアリル基に変換した。次に得られたアリル基末端ポリオキシプロピレン100重量部に対して白金ジビニルジシロキサン錯体(白金換算で3重量%のイソプロパノール溶液)36重量ppmを加え撹拌しながら、トリメトキシシラン1.98重量部をゆっくりと滴下した。その混合溶液を90℃で2時間反応させることにより、末端がトリメトキシシリル基であり、1分子あたりのケイ素基が平均0.7個、数平均分子量が7,000であり、分子量分布(Mw/Mn)が1.2である直鎖状のポリオキシプロピレン(高分子量可塑剤(C−2))を得た。
数平均分子量が約3,000のポリオキシプロピレントリオールを開始剤として使用し、亜鉛ヘキサシアノコバルテートグライム錯体触媒にてプロピレンオキシドの重合を行い、数平均分子量16,400のポリオキシプロピレントリオールを得た。続いてこの水酸基末端ポリオキシプロピレントリオールの水酸基1当量に対して1.2当量のNaOMeを含有するメタノール溶液を添加し、メタノールを留去した後、さらに1.5当量の3−クロロ−1−プロペンを添加して末端の水酸基をアリル基に変換し、アリル基末端ポリオキシプロピレン(高分子量可塑剤(C−3))を得た。
合成例1で得られた重合体(A−1)60.0重量部と合成例4で得られた重合体(B−1)のイソブタノール溶液66.7重量部を混合して、イソブタノールを減圧留去し、重合体(A−1)/重合体(B−1)の重量比が60/40である重合体混合物を得た。この重合体混合物100重量部に対して、合成例8で得られた高分子量可塑剤(C−1)30重量部を添加および混練し、硬化性組成物を得た。
23℃、相対湿度50%で、硬化性組成物(表2に示す脱水剤、接着付与剤および触媒は含まない)の粘度をE型粘度計(東京計器製、測定コーン:3°C×R14)で測定した。その結果を下記表に示す。
重合体(A−1)および重合体(B−1)の合計含有量100重量部に対して、ビニルトリメトキシシラン(Momentive(株)製、商品名:A−171)1重量部、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業(株)製、商品名:KBM−603)2重量部、ジオクチル錫ジラウレート(日東化成(株)製、商品名:ネオスタンU−810)0.5重量部を添加した後、十分混合した。得られた組成物を厚み3mmのポリエチレン製の型枠に気泡が入らないよう充填し、23℃、相対湿度50%で3日間、さらに50℃で4日間養生することにより硬化物を得た。得られた硬化物から、JIS K 6251に準拠して7号ダンベルを打ち抜き、引張り試験(引張り速度200mm/分、23℃、相対湿度50%)を行い、50%伸張時のモジュラス(M50)、破断時強度(TB)、破断時伸び率(EB)を測定した。その結果を下記表に示す。
下記表に示す種類および量の重合体(A)、重合体(B)、重合体(P)、高分子量可塑剤(C)、低分子量可塑剤、脱水剤、接着付与剤および触媒を使用し、実施例1と同様にして、硬化性組成物を調製し、その評価を行った。なお、粘度は、下記表に示す脱水剤、接着付与剤および触媒を含まない硬化性組成物の粘度を測定した。その結果を下記表に示す。
また、上記表2〜4中において商品名で示す各成分の物質名およびメーカーは以下の通りである。
LBU−25:ウレタン化ポリオキシプロピレン(三洋化成工業(株)、数平均分子量(Mn)4,100、分子量分布(Mw/Mn)1.2)
UP−1061:ポリ(メタ)アクリル酸エステル(東亜合成(株)、数平均分子量(Mn)870、分子量分布(Mw/Mn)1.7)
UP−1080:ポリ(メタ)アクリル酸エステル(東亜合成(株)、数平均分子量(Mn)2,700、分子量分布(Mw/Mn)2.1)
DINP:ジイソノニルフタレート((株)ジェイプラス、分子量418)
A−171:ビニルトリメトキシシラン(Momentive(株))
KBM−603:N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業(株))
ネオスタンU−810:ジオクチル錫ジラウレート(日東化成(株))
合成例3で得られた重合体(A−3)60重量部と合成例6で得られた重合体(B−3)のイソブタノール溶液66.7重量部を混合して、イソブタノールを減圧留去し、重合体(A−3)/重合体(B−3)の重量比が60/40である重合体混合物を得た。この重合体混合物100重量部に対して、合成例8で得られた高分子量可塑剤(C−1)30重量部、脂肪酸処理炭酸カルシウム(白石工業(株)製、商品名:白艶華CCR)40重量部、紫外線吸収剤(住友化学(株)製、商品名:スミソーブ400)1重量部、ヒンダードアミン系光安定剤(HALS)((株)ADEKA製、商品名:アデカスタブLA−63P)1重量部を混合して、充分混練りした後、混合物を3本ペイントロールに3回通して、各成分を分散させた。この後、120℃で2時間減圧脱水を行い、脱水した混合物を50℃以下に冷却後、冷却した混合物に脱水剤としてビニルトリメトキシシラン(Momentive(株)製、商品名:A−171)3重量部、接着性付与剤としてN−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業(株)製、商品名:KBM−603)5重量部、触媒としてジオクチル錫ジラウレート(日東化成(株)製、商品名:ネオスタンU−810)1重量部を加えて、実質的に水分の存在しない状態で混練した後、得られた組成物を防湿性のカートリッジ型容器に充填後に密封して、1成分型硬化性組成物を得た。
23℃、相対湿度50%で、硬化性組成物の粘度をBH型粘度計、ローターNo.6(東機産業社製)を用い、ローター回転数が2rpmまたは20rpmの時の粘度を測定した。その結果を下記表に示す。
硬化性組成物を厚み3mmのポリエチレン製の型枠に気泡が入らないよう充填し、23℃、相対湿度50%で3日間、さらに50℃で4日間養生することにより硬化物を得た。得られた硬化物から、JIS K 6251に準拠して7号ダンベルを打ち抜き、引張り試験(引張り速度200mm/分、23℃、相対湿度50%)を行い、50%伸張時のモジュラス(M50)、破断時強度(TB)、破断時伸び率(EB)を測定した。その結果を下記表に示す。
表4および5に示す量で重合体(A−3)、重合体(B−3)、高分子量可塑剤(C−1)、充填剤、紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系光安定剤(HALS)、脱水剤、接着性付与剤、触媒(錫化合物、アミン、カルボン酸)を混合して硬化性組成物を調製し、実施例13と同様にして評価を行った。その結果を下記表に示す。
また、上記表5および6中において商品名で示す各成分の物質名およびメーカーは以下の通りである。
白艶華CCR:脂肪酸処理膠質炭酸カルシウム(白石工業(株)、平均一次粒子径0.08μm)
ナノコートS25:脂肪酸処理重質炭酸カルシウム(丸尾カルシウム(株)、平均一次粒子径1.0μm)
ナノックス#30:重質炭酸カルシウム(丸尾カルシウム(株)、平均一次粒子径0.7μm)
タイペークR−820:酸化チタン(石原産業(株))
ハイジライトH42M:水酸化アルミニウム(昭和電工(株))
PANSIL Ultraspheres2000:中空アルミナシリカ微粒子(TOLSA)
スミソーブ400:2,4−ジ−tert−ブチルフェニル−3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート(住友化学(株))
アデカスタブLA−63P:1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジノールとβ,β,β′,β′−テトラメチル−2,4,8,10−テトラオキサスピロ(5.5)ウンデカン−3,9−ジエタノールとの縮合物((株)ADEKA)
A−171:ビニルトリメトキシシラン(Momentive(株))
KBM−603:N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業(株))
ネオスタンU−810:ジオクチル錫ジラウレート(日東化成(株))
ネオスタンU−50:ビスネオデカン酸錫(日東化成(株))
バーサティック10:ネオデカン酸(ジャパンエポキシレジン(株))
Claims (12)
- 反応性ケイ素基を1分子中に平均して1個より多く有し、前記反応性ケイ素基が、ジメトキシメチルシリル基である直鎖状のオキシアルキレン重合体(A)、
反応性ケイ素基を有し、前記反応性基が、一般式(2):
−SiX3 (2)
(式中、Xは、それぞれ独立に水酸基または加水分解性基を表す。)
で表される反応性ケイ素基であり、反応性ケイ素基当量が0.30mmol/g以上である(メタ)アクリル酸エステル重合体(B)、および
反応性ケイ素基を1分子中に平均して0個より多く、且つ1個以下有し、前記反応性ケイ素基が、ジメトキシメチルシリル基である高分子量可塑剤(C1)
を含有し、
重合体(A)の数平均分子量が、8,000以上50,000以下であり、
重合体(A)の分子量分布が、2.0未満であり、
重合体(B)の数平均分子量が、4,000以上100,000以下であり、
高分子量可塑剤(C1)が、直鎖状のポリオキシプロピレンであり、
高分子量可塑剤(C1)の数平均分子量が、1,000〜15,000であり、
重合体(A)と重合体(B)の重量比(重合体(A):重合体(B))が90:10〜30:70であり、並びに
高分子量可塑剤(C1)の含有量が、重合体(A)および重合体(B)の合計含有量100重量部に対して20〜100重量部である硬化性組成物。 - 反応性ケイ素基を1分子中に平均して1個より多く有し、前記反応性ケイ素基が、ジメトキシメチルシリル基である直鎖状のオキシアルキレン重合体(A)、
反応性ケイ素基を有し、前記反応性基が、一般式(2):
−SiX 3 (2)
(式中、Xは、それぞれ独立に水酸基または加水分解性基を表す。)
で表される反応性ケイ素基であり、反応性ケイ素基当量が0.30mmol/g以上である(メタ)アクリル酸エステル重合体(B)、および
反応性ケイ素基を1分子中に平均して0個より多く、且つ1個以下有し、前記反応性ケイ素基が、ジメトキシメチルシリル基である高分子量可塑剤(C1)
を含有し、
重合体(A)の数平均分子量が、8,000以上50,000以下であり、
重合体(A)の分子量分布が、2.0未満であり、
重合体(B)の数平均分子量が、1,000以上4,000未満であり、
高分子量可塑剤(C1)が、直鎖状のポリオキシプロピレンであり、
高分子量可塑剤(C1)の数平均分子量が、1,000〜15,000であり、
重合体(A)と重合体(B)の重量比(重合体(A):重合体(B))が90:10〜30:70であり、並びに
高分子量可塑剤(C1)の含有量が、重合体(A)および重合体(B)の合計含有量100重量部に対して20〜100重量部である硬化性組成物。 - 重合体(A)が、前記反応性ケイ素基を1分子中に平均して1.2個以上有する請求項1または2に記載の硬化性組成物。
- 重合体(A)が、1つの末端部位に平均して1個より多い前記反応性ケイ素基を有する請求項1〜3のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
- 重合体(B)を構成する単量体が、アルキルの炭素数が1〜6である(メタ)アクリル酸アルキル、およびアルキルの炭素数が7〜30である(メタ)アクリル酸アルキルを含有する請求項1〜4のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
- 重合体(B)を構成する単量体が、反応性ケイ素基を有さない単量体(b1)を全単量体中40重量%以上で含有し、前記単量体(b1)のホモポリマーのガラス転移温度が80℃以下である請求項1〜5のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
- 重合体(B)を構成する単量体が、反応性ケイ素基を有さない単量体(b2)を全単量体中40重量%以上で含有し、前記単量体(b2)のホモポリマーのガラス転移温度が−25℃以上である請求項1〜6のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
- 充填剤として、さらに平均一次粒子径が1μmより小さい重質炭酸カルシウムを含有する請求項1〜7のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
- 充填剤として、さらに酸化チタンを含有する請求項1〜8のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
- 充填剤として、さらに水酸化アルミニウムを含有する請求項1〜9のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載の硬化性組成物を含む塗膜防水剤。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載の硬化性組成物から得られる硬化物。
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