JP6808972B2 - 硬化性組成物 - Google Patents
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Description
加水分解性シリル基を有するオキシアルキレン系重合体をベースとする硬化性組成物として、特許文献1には、反応性シリコン官能基を含有するオキシアルキレン重合体と、反応性シリコン官能基を有するビニル系重合体とを含む硬化性組成物が開示されている。また、特許文献2には、反応性ケイ素基を有するビニル系重合体、反応性ケイ素基を有するポリオキシアルキレン系重合体及びアクリル成分を有する可塑剤を含有する硬化性組成物が開示されている。さらに、特許文献3では、加水分解性シリル基を有するオキシアルキレン重合体、並びに、1分子当りの架橋性官能基の個数及び分子量として特定の値を有するビニル重合体を含むシーリング材組成物が開示されている。
耐汚染性に優れるシーリング材料も幾つか提案されている。特許文献4には、ビニル単量体を150〜350℃の温度で連続重合させて得られる、特定の重量平均分子量及びガラス転移温度を有するアルコキシシリル基含有ビニル重合体を含むシーリング材組成物が開示されている。また、特許文献5には、反応性ケイ素を有するビニル重合体と、含フッ素非イオン系界面活性剤と、アミン化合物とを含んでなる硬化性組成物が開示されている。
〔1〕(A)成分:反応性シリル基を含有する(メタ)アクリル系重合体(ただし、炭素数10以上のアルキル基を有するビニル系単量体に由来する構造単位を25質量%以上含む(メタ)アクリル系重合体を除く)および反応性シリル基を含有するオキシアルキレン系重合体である架橋性官能基含有重合体44質量部以上99.2 質量部以下、(B)成分:炭素数10以上のアルキル基(ただし、炭化水素基の水素原子の2個以上がフッ素原子に置換されたポリフルオロ炭化水素基を除く)を有する(メタ)アクリル系重合体0.3質量部以上50質量部以下、及び(C)成分:炭素数6以上のアルキル基又はアルキレン基を有するアミン化合物0.5質量部以上6.0質量部以下を含有し(ただし、(A)成分〜(C)成分の総計を100質量部とする)、
前記(B)成分は、前記(メタ)アクリル系重合体の全構造単位中、炭素数10以上のアルキル基(ただし、炭化水素基の水素原子の2個以上がフッ素原子に置換されたポリフルオロ炭化水素基を除く)を有するビニル系単量体に由来する構造単位を25質量%以上含む、
硬化性組成物。
〔2〕前記(A)成分〜(C)成分の総計100質量部に対し、(D)成分として可塑剤を0質量部以上100質量部以下含有する前記〔1〕に記載の硬化性組成物。
〔3〕前記(B)成分である炭素数10以上のアルキル基(ただし、炭化水素基の水素原子の2個以上がフッ素原子に置換されたポリフルオロ炭化水素基を除く)を有する(メタ)アクリル系重合体の重量平均分子量が、1000〜30000の範囲である前記〔1〕又は〔2〕に記載の硬化性組成物。
〔4〕前記(B)成分である炭素数10以上のアルキル基(ただし、炭化水素基の水素原子の2個以上がフッ素原子に置換されたポリフルオロ炭化水素基を除く)を有する(メタ)アクリル系重合体が1分子中に平均0.03〜0.5個の反応性シリル基を有する前記〔1〕〜〔3〕のいずれか一に記載の硬化性組成物。
〔5〕前記(C)成分であるアミン化合物の融点が35℃以上である前記〔1〕〜〔4〕
のいずれか一に記載の硬化性組成物。
〔6〕前記〔1〕〜〔5〕のいずれか一に記載の硬化性組成物を含む接着剤用硬化性組成
物。
〔7〕前記〔1〕〜〔5〕のいずれか一に記載の硬化性組成物を含むシーリング材用硬化
性組成物。
(A)成分である架橋性官能基含有重合体は、架橋性官能基を有する有機重合体であり、シリコーン系、変性シリコーン系、ポリサルファイド系、(メタ)アクリル系及びポリウレタン系等の各種重合体を使用することができる。これらの中でも、一液型とすることが可能であり、硬化物の機械的物性にも優れる点で、反応性シリル基を含有する(メタ)アクリル系重合体若しくは反応性シリル基を含有するオキシアルキレン系重合体、又は、これらの混合物が好ましい。これらの中でも、反応性シリル基を含むオキシアルキレン系重合体を含むものが特に好ましい。ただし、(A)成分である架橋性官能基含有重合体からは、炭素数10以上のアルキル基を有するビニル系単量体に由来する構造単位を25質量%以上含むものが除かれる。この点において、後述する(B)成分と明確に相違する。
反応性シリル基を有するビニル系単量体としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルジメチルメトキシシラン等のビニルシラン類;(メタ)アクリル酸トリメトキシシリルプロピル、(メタ)アクリル酸トリエトキシシリルプロピル、(メタ)アクリル酸ジメチルメトキシシリルプロピル及び(メタ)アクリル酸メチルジメトキシシリルプロピル等のシリル基含有(メタ)アクリル酸エステル類;トリメトキシシリルプロピルビニルエーテル等のシリル基含有ビニルエーテル類;トリメトキシシリルウンデカン酸ビニル等のシリル基含有ビニルエステル類等が例示され、これらの内の1種又は2種以上を用いることができる。
上記の他の単量体としては、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル、(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、(メタ)アクリル酸のエチレンオキサイド付加物等の官能基含有単量体;
(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等の(メタ)アクリル酸芳香族エステル類;
(メタ)アクリル酸2−メトキシエチル、(メタ)アクリル酸2−エトキシエチル、(メタ)アクリル酸3−メトキシプロピル等の(メタ)アクリル酸アルコキシアルキル類;
(メタ)アクリル酸トリフルオロメチルメチル、(メタ)アクリル酸2−トリフルオロメチルエチル、(メタ)アクリル酸2−パーフルオロエチルエチル、(メタ)アクリル酸2−パーフルオロエチル−2−パーフルオロブチルエチル、(メタ)アクリル酸2−パーフルオロエチル、(メタ)アクリル酸パーフルオロメチル、(メタ)アクリル酸ジパーフルオロメチルメチル、(メタ)アクリル酸2−パーフルオロメチル−2−パーフルオロエチルメチル、(メタ)アクリル酸2−パーフルオロヘキシルエチル、(メタ)アクリル酸2−パーフルオロデシルエチル、(メタ)アクリル酸2−パーフルオロヘキサデシルエチル、パーフルオロエチレン、パーフルオロプロピレン、フッ化ビニリデン等のフッ素含有(メタ)アクリル酸エステル類;
スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、クロルスチレン、スチレンスルホン酸及びその塩等の芳香族単量体;
無水マレイン酸;マレイン酸及びフマル酸等の不飽和ジカルボン酸、並びに、これらのモノアルキルエステル及びジアルキルエステル;
マレイミド、メチルマレイミド、エチルマレイミド、プロピルマレイミド、ブチルマレイミド、ヘキシルマレイミド、オクチルマレイミド、フェニルマレイミド、シクロヘキシルマレイミド等のマレイミド化合物;
アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のニトリル基含有ビニル系モノマー;
アクリルアミド、メタクリルアミド等のアミド基含有ビニル系モノマー;
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ピバリン酸ビニル、安息香酸ビニル、桂皮酸ビニル等のビニルエステル類;
エチレン、プロピレン等のアルケン類;ブタジエン、イソプレン等の共役ジエン類;
塩化ビニル、塩化ビニリデン、塩化アリル、アリルアルコール等が挙げられるが、これらに限らない。また、これらのうちの1種又は2種以上を用いることができる。
炭素数10以上のアルキル基を有するビニル系単量体としては、具体的には後述する(B)成分の構造単位として記載する化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、これらのうちの1種又は2種以上を用いることができる。
上記(メタ)アクリル系重合体に含まれる反応性シリル基の位置は、特に限定されるものではなく、重合体の側鎖及び/又は末端とすることができる。
150℃以上の重合温度であれば、高温重合のために高分子鎖からの水素引き抜き反応に始まる切断反応が起こるために、分子量制御に多量の開始剤や連鎖移動剤等の不純物を含まず容易に製造することができる。メルカプタン等の連鎖移動剤は耐候性の低下につながるため、使用しないことが好ましい。他方、350℃以下であれば、分解反応による重合液の着色や分子量低下等の虞がなくなるため好ましい。上記の温度範囲で重合することにより、適度な分子量を有し、粘度が低く、無着色で夾雑物の少ない共重合体を効率よく製造することができる。すなわち、当該重合方法によれば、極微量の重合開始剤を使用すればよく、メルカプタンのような連鎖移動剤や、重合溶剤を使用する必要がなく、純度の高い共重合体を得ることができる。
−O−R1− (1)
(式中、R1は、2価の炭化水素基である。)
上記一般式(1)におけるR1としては、以下のものが例示される。
(CH2)n (nは1〜10の整数)
CH(CH3)CH2
CH(C2H5)CH2
C(CH3)2CH2
上記オキシアルキレン系重合体は、上記繰り返し単位を1種又は2種以上を組み合わせて含んでもよい。これらの中でも、作業性に優れる点で、CH(CH3)CH2が好ましい。
また、上記オキシアルキレン系重合体は、直鎖状重合体又は分岐状重合体のいずれでもよい。また、これらを組み合わせて用いてもよい。
上記オキシアルキレン系重合体に含まれる反応性シリル基の位置は、特に限定されるものではなく、重合体の側鎖及び/又は末端とすることができる。
また、上記オキシアルキレン系重合体は、直鎖状重合体及び分岐状重合体のいずれでもよい。また、これらを組み合わせて用いてもよい。
(B)成分である炭素数10以上のアルキル基を有する(メタ)アクリル系重合体は、(メタ)アクリル系単量体に由来する構造単位を有する重合体であるが、炭素数10以上のアルキル基を有するビニル系単量体に由来する構造単位を25質量%以上含む。(B)成分である(メタ)アクリル系重合体は、ランダム重合体であってもよいし、ブロック重合体またはグラフト重合体などの構造を制御された重合体であってもよい。
上記、炭素数10以上のアルキル基を有するビニル系単量体に由来する構造単位は、好ましくは40質量%以上であり、より好ましくは45質量%以上であり、さらに好ましくは50質量%以上であり、一層好ましくは60質量%以上である。一方、上限は好ましくは100質量%以下であり、より好ましくは99質量%以下であり、さらに好ましくは95質量%以下である。炭素数10以上のアルキル基を有するビニル系単量体に由来する構造単位の範囲は25質量%以上100質量%以下であり、例えば25質量%以上99質量%以下としてもよく、40質量%以上95質量%以下としてもよく、45質量%以上95質量%以下としてもよい。
(B)成分である(メタ)アクリル系重合体が炭素数10以上のアルキル基を有するビニル系単量体に由来する構造単位を25質量%以上含む場合、当該(メタ)アクリル系重合体の極性が低下することから、硬化物を形成した際に表面に濃縮(偏在)され易くなる。結果として、得られた硬化物の表面エネルギーが低下するため、優れた耐汚染性を発揮するものと推察される。さらに、硬化性樹脂組成物が上記(B)成分を有する場合、後述する(C)成分を含む硬化性組成物から形成される硬化物の耐汚染性が顕著に向上する。これは、上記(B)成分により、後述する(C)成分も同時に硬化物表面に濃縮され易くなったためと考えられる。炭素数10以上のアルキル基を有するビニル系単量体に由来する構造単位が25質量%未満の場合、硬化物表面において(B)成分が十分濃縮されず、耐汚染性が不足する虞がある。
炭素数10以上のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、具体的には(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ウンデシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸トリデシル、(メタ)アクリル酸テトラデシル、(メタ)アクリル酸ペンタデシル、(メタ)アクリル酸ヘキサデシル、(メタ)アクリル酸ヘプタデシル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸ノナデシル、(メタ)アクリル酸エイコシル、(メタ)アクリル酸ヘンイコシル、(メタ)アクリル酸ベヘニル、(メタ)アクリル酸テトラコシル、(メタ)アクリル酸ヘキサコシル、(メタ)アクリル酸オクタコシル、(メタ)アクリル酸トリアコンチル、(メタ)アクリル酸ドトリアコンチル、(メタ)アクリル酸テトラトリアコンチル、(メタ)アクリル酸ヘキサトリアコンチル、(メタ)アクリル酸オクタトリアコンチル、(メタ)アクリル酸テトラコンチル、(メタ)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸イソウンデシル、(メタ)アクリル酸イソラウリル、(メタ)アクリル酸イソトリデシル、(メタ)アクリル酸イソテトラデシル、(メタ)アクリル酸イソペンタデシル、(メタ)アクリル酸イソヘキサデシル、(メタ)アクリル酸イソヘプタデシル、(メタ)アクリル酸イソステアリル、(メタ)アクリル酸イソノナデシル、(メタ)アクリル酸イソエイコシル、(メタ)アクリル酸イソヘンイコシル、(メタ)アクリル酸イソベヘニル、(メタ)アクリル酸イソテトラコシル、(メタ)アクリル酸イソヘキサコシル、(メタ)アクリル酸イソオクタコシル、(メタ)アクリル酸イソトリアコンチル、(メタ)アクリル酸イソドトリアコンチル、(メタ)アクリル酸イソテトラトリアコンチル、(メタ)アクリル酸イソヘキサトリアコンチル、(メタ)アクリル酸イソオクタトリアコンチル、(メタ)アクリル酸イソテトラコンチル等が例示され、これらの内の1種又は2種以上を用いることができる。
(メタ)アクリル系単量体の使用量は、(B)成分である(メタ)アクリル系重合体の全構成単量体に対し、好ましくは10〜100質量%の範囲であり、より好ましくは30〜100質量%の範囲であり、さらに好ましくは50〜100質量%の範囲である。
上記(メタ)アクリル酸芳香族エステルとしては、(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等の(メタ)アクリル酸芳香族エステル類が例示され、これらの内の1種又は2種以上を用いることができる。
無水マレイン酸;マレイン酸及びフマル酸等の不飽和ジカルボン酸、並びに、これらのモノアルキルエステル及びジアルキルエステル;
マレイミド、メチルマレイミド、エチルマレイミド、プロピルマレイミド、ブチルマレイミド、ヘキシルマレイミド、オクチルマレイミド、フェニルマレイミド、シクロヘキシルマレイミド等のマレイミド化合物;
アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のニトリル基含有ビニル系モノマー;
アクリルアミド、メタクリルアミド等のアミド基含有ビニル系モノマー;
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ピバリン酸ビニル、安息香酸ビニル、桂皮酸ビニル等のビニルエステル類;
エチレン、プロピレン等のアルケン類;ブタジエン、イソプレン等の共役ジエン類;
塩化ビニル、塩化ビニリデン、塩化アリル、アリルアルコール等が挙げられるが、これらに限らない。また、これらのうちの1種又は2種以上を用いることができる。
反応性シリル基は、例えば反応性シリル基を有するビニル系単量体を共重合することにより導入することができる。反応性シリル基を有するビニル系単量体としては、(A)成分である架橋性重合体において挙げた化合物を使用することができる。反応性シリル基を有するビニル系単量体の使用量は、(B)成分である(メタ)アクリル系重合体の全構造単位に対して好ましくは0.1〜10質量%であり、より好ましくは0.3〜6.0質量%であり、さらに好ましくは0.5〜5.0質量%である。
本発明の硬化性組成物は、(C)成分として炭素数6以上のアルキル基またはアルキレン基を有するアミン化合物を含む。上記アルキル基は直鎖状であってもよいし、分岐状又は環状構造を有するものであってもよい。上記アミン化合物により、硬化後のシーリング材の表面の耐汚染性がより向上する。さらには、硬化物に艶消し表面を付与することができる。アミン化合物が6以上のアルキル基またはアルキレン基を有する場合、シーリング材の表面に当該アミン化合物が濃縮しやすくなり、得られる硬化物の耐汚染性が向上する。
上記アミン化合物は、表面に濃縮しやすい観点から、炭素数6以上のアルキルアミンが好ましい。
本発明の硬化性組成物は、上記(A)〜(C)成分以外に(D)成分として可塑剤を含んでいてもよい。可塑剤としては、液状ポリウレタン樹脂、ジカルボン酸とジオールとから得られたポリエステル系可塑剤;ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコールのエーテル化物あるいはエステル化物;スクロース等の糖類多価アルコールに、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを付加重合した後、エーテル化又はエステル化して得られた糖類系ポリエーテル等のポリエーテル系可塑剤;ポリ−α−メチルスチレン等のポリスチレン系可塑剤;ポリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの内、ポリ(メタ)アクリレートが硬化物の耐候性等の耐久性の点で好ましい。
本発明の硬化性組成物では、上記(D)成分としてポリ(メタ)アクリレートを用いる場合、当該ポリ(メタ)アクリレートは架橋性官能基を含まず、且つ、炭素数10以上のアルキル基を有するビニル系単量体に由来する構造単位が0質量%以上25質量%未満の重合体である。中でも、Mwが1,000〜7,000の範囲であり、且つ、ガラス転移温度が−30℃以下のものがより好ましい。
上記架橋性官能基を有さないポリ(メタ)アクリレートとしては、東亞合成社製の「ARUFON UP1000」、「ARUFON UP1010」、「ARUFON UP1020」、「ARUFON UP1060」、「ARUFON UP1080」、「ARUFON UP1110」、「ARUFON UP1171」、「ARUFON UP1172」(以上、商品名。「ARUFON」は東亞合成株式会社の登録商標である。)等を用いることができる。
上記の通り、本発明の硬化性組成物は、(A)成分、(B)成分及び(C)成分を必須成分とするものであり、(D)成分を含んでもよい。ここで、得られる硬化物の耐候性が良好となる点で、(A)〜(D)成分の総量を100質量%とした場合に、(メタ)アクリル系重合体が15質量%以上含まれることが好ましく、40質量%以上含まれることがより好ましい。(メタ)アクリル系重合体の含有量の上限値は99.75質量%である。本発明の硬化性組成物はにおける(メタ)アクリル系重合体の範囲は、15質量%以上99.75質量%以下の範囲とすることができ、40質量%以上99.75質量%以下の範囲としても良い。
また、本段落における(メタ)アクリル系重合体は、(メタ)アクリロイル基を有する単量体を構成成分とする重合体の総称であり、(A)成分、(B)成分及び(D)成分のいずれに属するものでもよい。上記(メタ)アクリル系重合体の構成単量体である(メタ)アクリロイル基を有する単量体の使用量は、(A)成分、(B)成分及び(D)成分に属する各(メタ)アクリル系重合体の全構成単量体に対し、好ましくは10〜100質量%の範囲であり、より好ましくは30〜100質量%の範囲であり、さらに好ましくは50〜100質量%の範囲である。
これらの中でも、物性改善の効果が高い、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム及び酸化チタンが好ましく、軽質炭酸カルシウムと重質炭酸カルシウムとの混合物がより好ましい。充填剤の添加量は、(A)〜(C)成分の総量を100質量部とした場合、20〜300質量部が好ましく、より好ましくは、50〜200質量部である。上記のように軽質炭酸カルシウムと重質炭酸カルシウムの混合物とする場合には、軽質炭酸カルシウム/重質炭酸カルシウムの質量割合が90/10〜50/50の範囲であることが好ましい。
紫外線吸収剤としては、BASF社製の商品名「チヌビン571」、「チヌビン1130」、「チヌビン327」が例示される。光安定剤としては同社製の商品名「チヌビン292」、「チヌビン144」、「チヌビン123」、三共社製の商品名「サノール770」が例示される。熱安定剤としては、BASF社製の商品名「イルガノックス1135」、「イルガノックス1520」、「イルガノックス1330」が例示される。紫外線吸収剤/光安定剤/熱安定剤の混合物であるBASF社製の商品名「チヌビンB75」を使用してもよい。
その他にも、オルト蟻酸メチル及びオルト酢酸メチル等の脱水剤、密着性付与剤、有機溶剤等を配合してもよい。
製造例、実施例及び比較例で得られた重合体の分析方法について以下に記載する。
ゲル浸透クロマトグラフ装置(型式名「HLC−8320」、東ソー社製)を用いて、下記の条件よりポリスチレン換算による数平均分子量(Mn)及び重量平均分子量(Mw)を得た。また、得られた値から分子量分布(Mw/Mn)を算出した。
○測定条件
カラム:東ソー製TSKgel SuperMultiporeHZ−M×4本
カラム温度:40℃
溶離液:テトラヒドロフラン
検出器:RI
反応性シリル基であるアルコキシシリル基の数(平均数)fは全構成単量体を100質量部とした場合の反応性シリル基を有する単量体の質量部から、下記式を用いて算出した。
f(Si)={シリル基単量体の質量部/(シリル基単量体の分子量×100/Mn)}
E型粘度計を用いて、温度25℃±0.5℃の条件で測定した。
各硬化性組成物を厚さ2mmでテフロン(登録商標)のシートに塗布し、23℃、50%RHの条件下で1週間養生して硬化シートを作成した。得られた硬化物を、メタリングウェザーメーター(ダイプラ・ウィンテス社製「DAIPLA METAL WEATHER KU−R5NCI−A」)に入れ、促進耐候試験を行った。条件は照射63℃、70%RH、6時間(80mW/cm2)、結露30℃、98%RH、2時間(結露の前、19秒シャワー)で試験を実施した。外観にクラック、ブリード等の異常が生じ始めた時間を記録した。
各硬化性組成物を厚さ3mmでスレート板に塗布し、23℃、50%RHの条件下で1週間養生して硬化シートを作成した。得られた硬化物を200メッシュ金網に通した汚染粉(試験用ダスト8種(日本紛体工業技術協会製)9g、新オーカ(ホルベイン工業社製)27g、試験用ダスト3種(日本紛体工業技術協会製)2gの混合物)を振りかけ、5分静置後、粉を払い落とした(エアーブロー、水洗い)。その後、日本電色社製分光色彩計SE−2000を用いて、黄色度(YI)を測定した(YIは下式の通り)。養生直後のYI(YI0)との差である黄変度(ΔYI)の大きさにより、耐汚染性を評価した。これを汚染試験1回後とした。
測定後70℃3時間、23℃1時間放置し、上記同様に汚染粉を振りかけ、ΔYIを測定することを1サイクルとし、4サイクル繰り返した。
YI=100(1.28X−1.06Z)/Y(X,Y,Zは色座標系)
ΔYI=YI−YI0 (YI0は養生直後のYIを示す)
合成例A−1(架橋性官能基含有重合体A−1の製造)
オイルジャケットを備えた加圧式撹拌層型反応器の温度を181℃に保った。次いで、反応器内の圧力を一定に保ちながら、10部のメタクリル酸メチル(以下、「MMA」ともいう)、67部のアクリル酸ブチル(以下、「BA」ともいう)、20部のアクリル酸2−エチルヘキシル(以下、「HA」ともいう)、3部の3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(東レ・ダウコーニング社製、XIAMETER OFS−6030 SILANE、以下、「TMS」ともいう)、3.0部のメチルエチルケトン、4.0部のイソプロピルアルコールと、6.0部のオルソ酢酸メチル(以下、「MOA」ともいう)、0.5部のジ−tert−ブチルルパーオキサイド(重合開始剤)からなる単量体混合物を、一定の供給速度(48g/分、滞留時間:12分)で原料タンクから反応器に連続供給を開始し、単量体混合物の供給量に相当する反応液を出口から連続的に抜出した。反応開始直後に、一旦反応温度が低下した後、重合熱による温度上昇が認められたが、オイルジャケット温度を制御する事により、反応器の内温(重合温度)を181±1℃に保持した。反応器内温が安定してから36分後の時点を、反応液採取開始点とし、これから25分間反応を継続した結果、1.2kgの単量体混合液を供給し、1.2kgの反応液を回収した。その後反応液を薄膜蒸発機に導入して、未反応モノマー等の揮発成分を分離して、未反応モノマー等の揮発成分を除去し、架橋性官能基含有重合体(A−1)を得た。重合体A−1の組成は、MMA/BA/HA/TMS=10/67/20/3であった。架橋性官能基含有樹脂(A−1)のMnは4000、Mwは12000、Mw/Mnは3.0であった。また、この重合体の1分子あたりのアルコキシシリルの数f(Si)は0.54であった。
オイルジャケットを備えた加圧式撹拌相型反応器の温度を181℃に保った。次いで、反応器内の圧力を一定に保ちながら、10部のMMA、88.8部のHA、1.2部のTMS、7.0部のメチルエチルケトン、8.0部のイソプロピルアルコール、6.0部のMOA、1.0部のジ−tert−ブチルルパーオキサイド(重合開始剤)からなる単量体混合物を、一定の供給速度(48g/分、滞留時間:12分)で原料タンクから反応器に連続供給を開始し、単量体混合物の供給量に相当する反応液を出口から連続的に抜出した。反応開始直後に、一旦反応温度が低下した後、重合熱による温度上昇が認められたが、オイルジャケット温度を制御する事により、反応器の内温(重合温度)を181±1℃に保持した。反応器内温が安定してから36分後の時点を、反応液採取開始点とし、これから25分間反応を継続した結果、1.2kgの単量体混合液を供給し、1.2kgの反応液を回収した。その後反応液を薄膜蒸発機に導入して、未反応モノマー等の揮発成分を分離して、未反応モノマー等の揮発成分を除去し、架橋性官能基含有重合体(A−2)を得た。重合体A−2の組成は、MMA/HA/TMS=10/88.8/1.2であった。架橋性樹脂(A−2)のMnは1500、Mwは2000、Mw/Mnは1.3であった。また、この重合体の1分子あたりのアルコキシシリルの数f(Si)は0.07であった。
合成例B−1((メタ)アクリル系重合体B−1の製造)
オイルジャケットを備えた加圧式撹拌相型反応器の温度を240℃に保った。次いで、反応器内の圧力を一定に保ちながら、9.1部のMMA、90部のアクリル酸テトラデシル(以下、「TDA」ともいう)、0.9部のTMS、7.0部のメチルエチルケトン、8.0部のイソプロピルアルコールと、6.0部のMOA、1.0部のジ−tert−ブチルパーオキサイド(重合開始剤)からなる単量体混合物を、一定の供給速度(48g/分、滞留時間:12分)で原料タンクから反応器に連続供給を開始し、単量体混合物の供給量に相当する反応液を出口から連続的に抜出した。反応開始直後に、一旦反応温度が低下した後、重合熱による温度上昇が認められたが、オイルジャケット温度を制御する事により、反応器の内温(重合温度)を240±1℃に保持した。反応器内温が安定してから36分後の時点を、反応液採取開始点とし、これから25分間反応を継続した結果、1.2kgの単量体混合液を供給し、1.2kgの反応液を回収した。その後反応液を薄膜蒸発機に導入して、未反応モノマー等の揮発成分を分離して、未反応モノマー等の揮発成分を除去し、(メタ)アクリル系重合体(B−1)を得た。重合体の組成は、MMA/TDA/TMS=8.7/90.4/0.9であった。(メタ)アクリル系重合体(B−1)のMnは1990、Mwは3610、Mw/Mnは1.8であった。また、この重合体の1分子あたりのアルコキシシリルの数f(Si)は0.07であり、E型粘度は420mPa・sであった。
供給する単量体の組成を、70部のTDA、9.1部のMMA、20部のBA、0.9部のTMSとし、重合温度を238±1℃とした以外は合成例B−1と同様の操作により、(メタ)アクリル系重合体(B−2)を得た。重合体(B−2)の物性値について、表1に示した。
供給する単量体の組成を、60部のTDA、9.1部のMMA、30部のBA、0.9部のTMSとし、重合温度を236±1℃とした以外は合成例B−1と同様の操作により、(メタ)アクリル系重合体(B−3)を得た。重合体(B−3)の物性値について、表1に示した。
供給する単量体の組成を、55部のTDA、9.1部のMMA、35部のBA、0.9部のTMSとし、重合温度を236±1℃とした以外は合成例B−1と同様の操作により、(メタ)アクリル系重合体(B−4)を得た。重合体(B−4)の物性値について、表1に示した。
供給する単量体の組成を、45部のTDA、9.1部のMMA、45部のBA、0.9部のTMSとし、重合温度を235±1℃とした以外は合成例B−1と同様の操作により、(メタ)アクリル系重合体(B−5)を得た。重合体(B−5)の物性値について、表1に示した。
供給する単量体の組成を、42部のTDA、9.1部のMMA、48部のBA、0.9部のTMSとし、重合温度を235±1℃とした以外は合成例B−1と同様の操作により、(メタ)アクリル系重合体(B−6)を得た。重合体(B−6)の物性値について、表1に示した。
供給する単量体の組成を、30部のTDA、9.1部のMMA、60部のBA、0.9部のTMSとし、重合温度を232±1℃とした以外は合成例B−1と同様の操作により、(メタ)アクリル系重合体(B−7)を得た。重合体(B−7)の物性値について、表1に示した。
供給する単量体の組成を、90部のTDA、10部のMMAとした以外は合成例B−1と同様の操作により、(メタ)アクリル系重合体(B−8)を得た。重合体(B−8)の物性値について、表1に示した。
供給する単量体の組成を、90部のTDA、7.5部のMMA、2.5部のTMSとした以外は合成例B−1と同様の操作により、(メタ)アクリル系重合体(B−9)を得た。重合体(B−9)の物性値について、表1に示した。
供給する単量体の組成を、90部のTDA、5.1部のMMA、4.9部のTMSとした以外は合成例B−1と同様の操作により、(メタ)アクリル系重合体(B−10)を得た。重合体(B−10)の物性値について、表1に示した。
供給する単量体の組成を、90部のTDA、3.1部のMMA、6.9部のTMSとした以外は合成例B−1と同様の操作により、(メタ)アクリル系重合体(B−11)を得た。重合体(B−11)の物性値について、表1に示した。
供給する単量体の組成を、90部のアクリル酸ラウリル(以下、「LA」ともいう)、9.1部のMMA、0.9部のTMSとし、重合温度を239±1℃とした以外は合成例B−1と同様の操作により、(メタ)アクリル系重合体(B−12)を得た。重合体(B−12)の物性値について、表1に示した。
供給する単量体の組成を、90部のアクリル酸ステアリル(以下、「SA」ともいう)、9.1部のMMA、0.9部のTMSとし、重合温度を242±1℃とした以外は合成例B−1と同様の操作により、(メタ)アクリル系重合体(B−13)を得た。重合体(B−13)の物性値について、表1に示した。
供給する単量体の組成を、90部のアクリル酸イソステアリル(以下、「ISTA」ともいう、大阪有機工業社製)、9.1部のMMA、0.9部のTMSとし、重合温度を245±1℃とした以外は合成例B−1と同様の操作により、(メタ)アクリル系重合体(B−14)を得た。重合体(B−14)の物性値について、表1に示した。
供給する単量体の組成を、90部のアクリル酸ベヘニル(以下、「BEA」ともいう)、9.1部のMMA、0.9部のTMSとし、重合温度を244±1℃とした以外は合成例B−1と同様の操作により、(メタ)アクリル系重合体(B−15)を得た。重合体(B−15)の物性値について、表1に示した。
供給する単量体の組成を、90部のTDA、8.8部のMMA、1.3部のTMSとし、重合温度を255±1℃とした以外は合成例B−1と同様の操作により、(メタ)アクリル系重合体(B−16)を得た。重合体(B−16)の物性値について、表1に示した。
供給する単量体の組成を、90部のTDA、8.9部のMMA、1.1部のTMSとし、重合温度を248±1℃とした以外は合成例B−1と同様の操作により、(メタ)アクリル系重合体(B−17)を得た。重合体(B−17)の物性値について、表1に示した。
供給する単量体の組成を、90部のTDA、9.2部のMMA、0.8部のTMSとし、重合温度を224±1℃とした以外は合成例B−1と同様の操作により、(メタ)アクリル系重合体(B−18)を得た。重合体(B−18)の物性値について、表1に示した。
供給する単量体の組成を、90部のTDA、9.5部のMMA、0.5部のTMSとし、重合温度を210±1℃とした以外は合成例B−1と同様の操作により、(メタ)アクリル系重合体(B−19)を得た。重合体(B−19)の物性値について、表1に示した。
供給する単量体の組成を、90部のTDA、9.6部のMMA、0.4部のTMSとし、重合温度を196±1℃とした以外は合成例B−1と同様の操作により、(メタ)アクリル系重合体(B−20)を得た。重合体(B−20)の物性値について、表1に示した。
供給する単量体の組成を、90部のTDA、9.7部のMMA、0.3部のTMSとし、重合温度を176±1℃とした以外は合成例B−1と同様の操作により、(メタ)アクリル系重合体(B−21)を得た。重合体(B−21)の物性値について、表1に示した。
供給する単量体の組成を、23部のTDA、9.1部のMMA、67部のBA、0.9部のTMSとした以外は合成例B−1と同様の操作により、(メタ)アクリル系重合体(B−22)を得た。重合体(B−22)の物性値について、表1に示した。
供給する単量体の組成を、90部のHA、9.1部のMMA、0.9部のTMSとした以外は合成例B−1と同様の操作により、(メタ)アクリル系重合体(B−23)を得た。重合体(B−23)の物性値について、表1に示した。
HA:アクリル酸2−エチルヘキシル
LA:アクリル酸ラウリル
TDA:アクリル酸トリデシル
SA:アクリル酸ステアリル
ISTA:アクリル酸イソステアリル
BEA:アクリル酸ベヘニル
MMA:メタクリル酸メチル
BA:アクリル酸ブチル
TMS:3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
合成例D−1((可塑剤D−1の製造)
オイルジャケットを備えた加圧式撹拌相型反応器の温度を240℃に保った。次いで、反応器内の圧力を一定に保ちながら、100部のBA、6.0部のイソプロピルアルコール、6.0部のメチルエチルケトンと、1.0部のジ−tert−ブチルパーオキサイド(重合開始剤)からなる単量体混合物を、一定の供給速度(48g/分、滞留時間:12分)で原料タンクから反応器に連続供給を開始し、単量体混合物の供給量に相当する反応液を出口から連続的に抜出した。反応開始直後に、一旦反応温度が低下した後、重合熱による温度上昇が認められたが、オイルジャケット温度を制御する事により、反応器の内温(重合温度)を240±1℃に保持した。反応器内温が安定してから36分後の時点を、反応液採取開始点とし、これから25分間反応を継続した結果、1.2kgの単量体混合液を供給し、1.2kgの反応液を回収した。その後反応液を薄膜蒸発機に導入して、未反応モノマー等の揮発成分を分離して、未反応モノマー等の揮発成分を除去し、架橋性官能基を有さない(メタ)アクリル系重合体である可塑剤(D−1)を得た。可塑剤(D−1)は、架橋性官能基を含まず、且つ、炭素数10以上のアルキル基を有するビニル系単量体に由来する構造単位が25質量%未満の(メタ)アクリル系重重合体である。可塑剤(D−1)のMnは1650、Mwは2500、Mw/Mnは1.5であった。
実施例1〜30、参考例1〜2及び比較例1〜9
上記合成例で得られた(A)、(B)、(D)成分及び市販の原料を表2〜表5に示す割合で配合し、プラネタリーミキサーを用いて、温度60℃及び10Torrの条件で1時間混合することにより硬化性組成物を得た。各組成物から得られた硬化物について耐候性及び耐汚染性の評価を行い、結果を表2〜表5に示した。
ES−S2420:ジメトキシシリル基を有するポリプロピレンオキサイド(旭硝子社製)
エクセノール3020:ポリエーテル系可塑剤(旭硝子社製)
U220H:ジブチル錫ジアセチルアセトナート(日東化成社製)
チヌビンB75:老化防止剤(BASFジャパン社製)
R820:酸化チタン(石原産業社製)
スーパーSS:重質炭酸カルシウム(丸尾カルシウム社製、商品名「スーパーSS」)
CCR:軽質炭酸カルシウム(白石カルシウム社製、商品名「白艶華CCR」)
OFS−6300:ビニルシラン(東レ・ダウコーニング社製)
SH−6020:3−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン(東レ・ダウコーニング社製)
ファーミン80S:ステアリルアミン(花王社製、融点50℃)
ファーミンCS:ココナットアミン(炭素数12、14、16のアルキルアミンの混合物)(花王社製、融点13〜19℃)
一方、比較例1〜4は(B)成分である(メタ)アクリル系重合体を用いない実験例であり、得られる硬化物の耐汚染性は、初期及びサイクル試験後ともに不十分なものであった。また、(C)成分である炭素数6以上のアルキル基又はアルキレン基を有するアミン化合物を含まない比較例5及び6も同様に耐汚染性に劣る結果が得られた。
比較例7は(B)成分を過剰に含む(55質量部)組成物であるが、耐汚染性が十分ではない結果であった。表面層の軟化に起因する結果であると推察される。さらに、(B)成分中の炭素数10以上のアルキル基を有するビニル系単量体に由来する構造単位が25質量%未満又は当該構造単位を有さない比較例8及び9の耐汚染性も不十分なものであることが分かる。
Claims (7)
- (A)成分:反応性シリル基を含有する(メタ)アクリル系重合体(ただし、炭素数10以上のアルキル基を有するビニル系単量体に由来する構造単位を25質量%以上含む(メタ)アクリル系重合体を除く)および反応性シリル基を含有するオキシアルキレン系重合体である架橋性官能基含有重合体44質量部以上99.2 質量部以下、(B)成分:炭素数10以上のアルキル基(ただし、炭化水素基の水素原子の2個以上がフッ素原子に置換されたポリフルオロ炭化水素基を除く)を有する(メタ)アクリル系重合体0.3質量部以上50質量部以下、及び(C)成分:炭素数6以上のアルキル基又はアルキレン基を有するアミン化合物0.5質量部以上6.0質量部以下を含有し(ただし、(A)成分〜(C)成分の総計を100質量部とする)、
前記(B)成分は、前記(メタ)アクリル系重合体の全構造単位中、炭素数10以上のアルキル基(ただし、炭化水素基の水素原子の2個以上がフッ素原子に置換されたポリフルオロ炭化水素基を除く)を有するビニル系単量体に由来する構造単位を25質量%以上含む、
硬化性組成物。 - 前記(A)成分〜(C)成分の総計100質量部に対し、(D)成分として可塑剤を0質量部以上100質量部以下含有する請求項1に記載の硬化性組成物。
- 前記(B)成分である炭素数10以上のアルキル基(ただし、炭化水素基の水素原子の2 個以上がフッ素原子に置換されたポリフルオロ炭化水素基を除く)を有する(メタ)アクリル系重合体の重量平均分子量が、1000〜30000の範囲である請求項1又は2に記載の硬化性組成物。
- 前記(B)成分である炭素数10以上のアルキル基(ただし、炭化水素基の水素原子の2 個以上がフッ素原子に置換されたポリフルオロ炭化水素基を除く)を有する(メタ)アクリル系重合体が1分子中に平均0.03〜0.5個の反応性シリル基を有する請求項1〜3のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
- 前記(C)成分であるアミン化合物の融点が35℃以上である請求項1〜4のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の硬化性組成物を含む接着剤用硬化性組成物。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の硬化性組成物を含むシーリング材用硬化性組成物。
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