JP7489206B2 - Polymer containing Si-F bond and curable composition containing same - Google Patents
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Description
本発明は、Si-F結合を含有するケイ素基含有重合体、および、その重合体を含有する硬化性組成物に関する。 The present invention relates to a silicon-containing polymer that contains a Si-F bond, and a curable composition that contains the polymer.
分子中に少なくとも1個の反応性ケイ素基を含有する重合体は、室温においても湿分等による反応性ケイ素基の加水分解反応等を伴うシロキサン結合の形成によって架橋し、ゴム状硬化物が得られるという性質を有することが知られている。 Polymers containing at least one reactive silicon group in the molecule are known to have the property of crosslinking through the formation of siloxane bonds accompanied by hydrolysis of the reactive silicon group by moisture, etc., even at room temperature, to give a rubber-like cured product.
これらの反応性ケイ素基を有する重合体の中で、主鎖骨格がポリオキシアルキレン系重合体である有機重合体は、既に工業的に生産され、シーリング材、接着剤、塗料などの用途に広く使用されている。 Among these polymers containing reactive silicon groups, organic polymers whose main chain skeleton is a polyoxyalkylene polymer are already being produced industrially and are widely used in applications such as sealants, adhesives, and paints.
これらの重合体をシーリング材、接着剤、塗料などに用いられる硬化性組成物として使用する場合には、硬化性や接着性、また硬化物の機械特性など種々の特性が要求される。 When these polymers are used as curable compositions for sealing materials, adhesives, coatings, etc., various properties are required, such as curability, adhesiveness, and mechanical properties of the cured product.
一方で、Si-F結合を含有するケイ素基含有重合体、および、その重合体を含有する硬化性組成物は、特許文献1に開示されており、有機錫系触媒を使用することなく優れた硬化性を有し、併せて優れた速硬化性を示すことが知られている。このような硬化性組成物は、シーリング材や接着剤、塗料などの用途に使用することが出来る。 On the other hand, a silicon-containing polymer containing a Si-F bond and a curable composition containing the polymer are disclosed in Patent Document 1, and are known to have excellent curability without the use of an organotin catalyst and also to exhibit excellent rapid curing properties. Such curable compositions can be used in applications such as sealants, adhesives, and paints.
文献1に記載の方法で合成されたSi-F結合を含有するケイ素基含有ポリオキシアルキレン系骨格を持つ重合体は、製造時に黒色の異物が生じる傾向があり、処理が困難となる課題があり、また、貯蔵後着色・異臭が発生する傾向があるという点で改善の余地があった。本発明では、室温で湿分により硬化する性質を持つ重合体であって、実質的に有機錫系触媒を用いない場合でも速硬化性を示す湿分硬化性重合体、およびそれを含有する湿分硬化性組成物を、良好な貯蔵安定性で提供することを目的とする。 The polymer having a silicon-containing polyoxyalkylene skeleton containing Si-F bonds, synthesized by the method described in Reference 1, has a tendency to produce black foreign matter during production, making processing difficult, and also has room for improvement in that it tends to produce coloration and an unpleasant odor after storage. The present invention aims to provide a moisture-curable polymer that has the property of being cured by moisture at room temperature and that exhibits rapid curing even without the use of an organotin catalyst, and a moisture-curable composition containing the same, with good storage stability.
上記事情に鑑み、本発明者らが鋭意検討した結果、全重合体中のSi-F結合とSi-Z結合(Zはフッ素以外の反応性基である)の合計モル数に対するSi-F結合のモル比を制御することで上記問題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。 In light of the above circumstances, the inventors conducted extensive research and discovered that the above problems could be solved by controlling the molar ratio of Si-F bonds to the total number of moles of Si-F bonds and Si-Z bonds (Z is a reactive group other than fluorine) in the entire polymer, which led to the completion of the present invention.
すなわち、本発明は、
(1)Si-F結合を含有するケイ素基含有ポリオキシアルキレン系重合体(A)であって、全重合体中のSi-F結合とSi-Z結合(Zはフッ素以外の反応性基である)の合計モル数に対するSi-F結合のモル比が60~90%である、Si-F結合を含有するケイ素基含有ポリオキシアルキレン系重合体(A)に関する。
また(2)前記全重合体中のSi-F結合とSi-Z結合の合計モル数に対するSi-F結合のモル比が70~85%である、前記(1)に記載のSi-F結合を含有するケイ素基含有ポリオキシアルキレン系重合体(A)に関する。
また(3)前記Si-F結合を含有するケイ素基が、下記一般式(1):
-SiFaR1
bZc (1)
(式中、R1はそれぞれ独立に、置換あるいは非置換の炭素原子数1から20の炭化水素基、またはR2
3SiO-(R2はそれぞれ独立に、炭素原子数1から20の置換あるいは非置換の炭化水素基である)で示されるオルガノシロキシ基のいずれかを示す。Zは、それぞれ独立に、フッ素以外の反応性基である。aは1,2,3のいずれかであり、bは0,1,2のいずれかであり、cは0,1,2のいずれかであり、a+b+cは3である。bまたはcが2の場合、2つのR1または2つのZは、それぞれ同じであっても、異なってもよい。)で表される、前記(1)または(2)に記載のSi-F結合を含有するケイ素基含有ポリオキシアルキレン系重合体(A)に関する。
また(4)数平均分子量が3000~30000である、前記(1)~(3)のいずれかに記載のSi-F結合を含有するケイ素基含有ポリオキシアルキレン系重合体(A)に関する。
また(5)前記上記一般式(1)のZがアルコキシ基である、前記(1)~(4)のいずれかに記載のSi-F結合を含有するケイ素基含有ポリオキシアルキレン系重合体(A)に関する。
また(6)前記(1)~(5)のいずれかに記載のSi-F結合を含有するケイ素基含有ポリオキシアルキレン系重合体(A)、Si-F結合を持たない反応性ケイ素基含有重合体(B)、を含有する硬化性組成物であって、前記重合体(B)100重量部に対して前記重合体(A)が0.01~50重量部である硬化性組成物に関する。
また(7)さらに硬化触媒(C)を含有する、前記(6)に記載の硬化性組成物に関する。
また(8)硬化触媒(C)がアミン化合物である、前記(7)に記載の硬化性組成物に関する。
また(9)前記(6)~(8)のいずれかに記載の硬化性組成物を用いてなるシーリング材に関する。
また(10)前記(6)~(8)のいずれかに記載の硬化性組成物を用いてなる接着剤に関する。
また(11)前記(6)~(8)のいずれかに記載の硬化性組成物を硬化させた硬化物に関する。
また(12)Si-F結合を含有するケイ素基含有ポリオキシアルキレン系重合体(A)の製造方法であって、反応性ケイ素基含有ポリオキシアルキレン系重合体の反応性基をフッ素化剤によってフッ素原子に変換し、全重合体中のSi-F結合とSi-Z結合(Zはフッ素以外の反応性基である)の合計モル数に対するSi―F結合のモル比が60~90%となるように変換する、Si-F結合を含有するケイ素基含有ポリオキシアルキレン系重合体(A)の製造方法に関するものである。
That is, the present invention provides
(1) The present invention relates to a silicon group-containing polyoxyalkylene polymer (A) containing Si-F bonds, in which the molar ratio of Si-F bonds to the total molar number of Si-F bonds and Si-Z bonds (Z is a reactive group other than fluorine) in the entire polymer is 60 to 90%.
The present invention also relates to (2) the silicon-containing polyoxyalkylene polymer (A) containing Si-F bonds as described in (1) above, in which the molar ratio of Si-F bonds to the total molar number of Si-F bonds and Si-Z bonds in the entire polymer is 70 to 85%.
Also, (3) the silicon group containing a Si—F bond is represented by the following general formula (1):
-SiF a R 1 b Z c (1)
(wherein R 1 's each independently represent a substituted or unsubstituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or an organosiloxy group represented by R 2 3 SiO- (wherein R 2 's each independently represent a substituted or unsubstituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms); each Z is independently a reactive group other than fluorine; a is 1, 2 or 3; b is 0, 1 or 2; c is 0, 1 or 2; and a+b+c is 3. When b or c is 2, the two R 1 's or the two Z's may be the same or different.)
The present invention also relates to (4) the silicon-containing polyoxyalkylene polymer (A) containing a Si-F bond according to any one of (1) to (3) above, which has a number average molecular weight of 3,000 to 30,000.
The present invention also relates to (5) the silicon-containing polyoxyalkylene polymer (A) containing a Si—F bond according to any one of (1) to (4) above, wherein Z in the general formula (1) is an alkoxy group.
The present invention also relates to (6) a curable composition comprising (A) a silicon group-containing polyoxyalkylene polymer having a Si-F bond according to any one of (1) to (5) above, and (B) a reactive silicon group-containing polymer having no Si-F bond, wherein the amount of the polymer (A) is 0.01 to 50 parts by weight per 100 parts by weight of the polymer (B).
The present invention also relates to (7) the curable composition according to the above (6), which further contains a curing catalyst (C).
The present invention also relates to (8) the curable composition according to the above (7), in which the curing catalyst (C) is an amine compound.
The present invention also relates to (9) a sealant obtained by using the curable composition according to any one of (6) to (8) above.
(10) The present invention relates to an adhesive obtained by using the curable composition according to any one of (6) to (8) above.
(11) The present invention relates to a cured product obtained by curing the curable composition according to any one of (6) to (8) above.
The present invention also relates to (12) a method for producing a silicon group-containing polyoxyalkylene polymer (A) containing Si-F bonds, which comprises converting reactive groups of the reactive silicon group-containing polyoxyalkylene polymer to fluorine atoms with a fluorinating agent so that the molar ratio of Si-F bonds to the total molar number of Si-F bonds and Si-Z bonds (Z is a reactive group other than fluorine) in the entire polymer is 60 to 90%.
本発明の重合体および硬化性組成物は、有機錫系触媒を使用しない場合でも優れた硬化性を有しており、さらに優れた貯蔵安定性を有する。このような本発明の硬化はシーリング材、接着剤に好適に用いることが出来る。 The polymer and curable composition of the present invention have excellent curability even without the use of an organotin catalyst, and also have excellent storage stability. Such curing of the present invention can be suitably used for sealing materials and adhesives.
以下、本発明について詳しく説明する。なお、本明細書中の「反応性ケイ素基」とは、加水分解性基またはケイ素原子に結合した水酸基を有し、シロキサン結合を形成することにより架橋し得るケイ素含有基のことであり、「反応性基」とは加水分解性基または水酸基のことである。 The present invention will be described in detail below. In this specification, the term "reactive silicon group" refers to a silicon-containing group that has a hydrolyzable group or a hydroxyl group bonded to a silicon atom and can crosslink by forming a siloxane bond, and the term "reactive group" refers to a hydrolyzable group or a hydroxyl group.
本発明のSi-F結合を含有するケイ素基含有ポリオキシアルキレン系重合体(A)(重合体(A)ともいう)および重合体(A)を含有する硬化性組成物は、室温においても湿分により硬化性を示すものである。 The silicon-containing polyoxyalkylene polymer (A) (also referred to as polymer (A)) containing Si-F bonds and the curable composition containing polymer (A) of the present invention exhibit curability in the presence of moisture even at room temperature.
本発明のSi-F結合を含有するケイ素基含有ポリオキシアルキレン系重合体(A)、及びSi-F結合を持たない反応性ケイ素基を有する重合体(B)(重合体(B)ともいう)、を併用した硬化性組成物は、Si-F結合を持たない反応性ケイ素基を含有する重合体(B)のみを使用する場合に比べ、速硬化性を示すことを特徴とする。 The curable composition using the silicon group-containing polyoxyalkylene polymer (A) containing Si-F bonds of the present invention in combination with the polymer (B) (also referred to as polymer (B)) having reactive silicon groups but no Si-F bonds is characterized by exhibiting faster curing properties than the use of only the polymer (B) containing reactive silicon groups but no Si-F bonds.
<Si-F結合を含有するケイ素基含有ポリオキシアルキレン系重合体(A)>
以下、本発明におけるSi-F結合を含有するケイ素基含有ポリオキシアルキレン系重合体(A)について説明する。
<Silicon-containing polyoxyalkylene polymer (A) containing Si—F bond>
The silicon-containing polyoxyalkylene polymer (A) containing a Si--F bond in the present invention will now be described.
(Si-F結合を含有するケイ素基)
重合体(A)のSi-F結合は重合体分子内のいずれの部位にあっても効果を発揮し、主鎖または側鎖の末端であれば-SiR’2F、重合体の主鎖に組み込まれていれば、-SiR’F-または≡SiF(R’はそれぞれ独立に、Fまたは任意の基)の形で表される。
(Silicon Group Containing Si-F Bond)
The Si-F bond of polymer (A) is effective wherever it is located in the polymer molecule, and is represented by -SiR' 2 F if it is at the end of the main chain or side chain, and by -SiR'F- or ≡SiF (each R' is independently F or any group) if it is incorporated in the main chain of the polymer.
主鎖または側鎖の末端にある、Si-F結合を有するケイ素基としては、下記一般式(1):
-SiFaR1
bZc (1)
(式中、R1はそれぞれ独立に、置換あるいは非置換の炭素原子数1から20の炭化水素基、またはR2
3SiO-(R2はそれぞれ独立に、炭素原子数1から20の置換あるいは非置換の炭化水素基である)で示されるオルガノシロキシ基のいずれかを示す。Zは、それぞれ独立に、フッ素以外の反応性基である。aは1,2,3のいずれかであり、bは0,1,2のいずれかであり、cは0,1,2のいずれかであり、a+b+cは3である。bまたはcが2の場合、2つのR1または2つのZは、それぞれ同じであっても、異なってもよい。)で表されるケイ素基が挙げられる。
The silicon group having a Si—F bond at the end of the main chain or side chain is represented by the following general formula (1):
-SiF a R 1 b Z c (1)
(In the formula, R 1 's each independently represent a substituted or unsubstituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or an organosiloxy group represented by R 2 3 SiO- (R 2 's each independently represent a substituted or unsubstituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms). Each Z is independently a reactive group other than fluorine. a is 1, 2 or 3; b is 0, 1 or 2; c is 0, 1 or 2; and a+b+c is 3. When b or c is 2, the two R 1 's or the two Z's may be the same or different.)
一般式(1)中のZで表されるフッ素以外の反応性基としては、水酸基、フッ素以外のハロゲン原子、アルコキシ基、アシルオキシ基、ケトキシメート基、アミノ基、アミド基、酸アミド基、アミノオキシ基、メルカプト基、アルケニルオキシ基等が挙げられる。これらの内では、水酸基、アルコキシ基、アシルオキシ基、ケトキシメート基、アミノ基、アミド基、アミノオキシ基、メルカプト基およびアルケニルオキシ基が好ましく、水酸基、アルコキシ基がより好ましく、加水分解性が穏やかで取扱いやすいという観点からアルコキシ基が特に好ましい。 Reactive groups other than fluorine represented by Z in general formula (1) include hydroxyl groups, halogen atoms other than fluorine, alkoxy groups, acyloxy groups, ketoximate groups, amino groups, amide groups, acid amide groups, aminooxy groups, mercapto groups, alkenyloxy groups, etc. Among these, hydroxyl groups, alkoxy groups, acyloxy groups, ketoximate groups, amino groups, amide groups, aminooxy groups, mercapto groups, and alkenyloxy groups are preferred, hydroxyl groups and alkoxy groups are more preferred, and alkoxy groups are particularly preferred from the viewpoint of mild hydrolysis and ease of handling.
また、R1の具体例としては、たとえばメチル基、エチル基等のアルキル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、フェニル基等のアリール基、ベンジル基等のアラルキル基や、R2がメチル基、フェニル基等であるR2 3SiO-で示されるトリオルガノシロキシ基等が挙げられる。これらの中ではメチル基が特に好ましい。 Specific examples of R1 include alkyl groups such as methyl and ethyl groups, cycloalkyl groups such as cyclohexyl groups, aryl groups such as phenyl groups, aralkyl groups such as benzyl groups, and triorganosiloxy groups represented by R23SiO- in which R2 is a methyl group, phenyl group, etc. Of these, a methyl group is particularly preferred.
一般式(1)で表されるケイ素基を具体的に例示すると、フッ素以外に反応性基を持たないケイ素基として、フルオロジメチルシリル基、フルオロジエチルシリル基、フルオロジプロピルシリル基、フルオロジフェニルシリル基、フルオロジベンジルシリル基、ジフルオロメチルシリル基、ジフルオロエチルシリル基、ジフルオロフェニルシリル基、ジフルオロベンジルシリル基、トリフルオロシリル基、ジフルオロ(メトキシメチル)シリル基など、フッ素とその他の反応性基を両方有するケイ素基として、フルオロメトキシメチルシリル基、フルオロエトキシメチルシリル基、フルオロメトキシエチルシリル基、フルオロメトキシフェニルシリル基、フルオロジメトキシシリル基、フルオロジエトキシシリル基、フルオロジプロポキシシリル基、フルオロジフェノキシシリル基、フルオロビス(2-プロペノキシ)シリル基、ジフルオロメトキシシリル基、ジフルオロエトキシシリル基、ジフルオロフェノキシシリル基、フルオロジクロロシリル基、ジフルオロクロロシリル基、フルオロメトキシ(メトキシメチル)シリル基などが挙げられる。合成の容易さからフルオロジメチルシリル基、ジフルオロメチルシリル基、トリフルオロシリル基、フルオロメトキシメチルシリル基、フルオロエトキシメチルシリル基、フルオロメトキシエチルシリル基、フルオロジメトキシシリル基、フルオロジエトキシシリル基がより好ましく、フルオロジメチルシリル基、フルオロメトキシメチルシリル基、フルオロジメトキシシリル基、フルオロジエトキシシリル基が特に好ましく、フルオロメトキシメチルシリル基が最も好ましい。 Specific examples of silicon groups represented by general formula (1) include silicon groups that have no reactive groups other than fluorine, such as a fluorodimethylsilyl group, a fluorodiethylsilyl group, a fluorodipropylsilyl group, a fluorodiphenylsilyl group, a fluorodibenzylsilyl group, a difluoromethylsilyl group, a difluoroethylsilyl group, a difluorophenylsilyl group, a difluorobenzylsilyl group, a trifluorosilyl group, and a difluoro(methoxymethyl)silyl group; and silicon groups that have both fluorine and other reactive groups, such as a fluoromethoxymethylsilyl group, a fluoroethoxymethylsilyl group, a fluoromethoxyethylsilyl group, a fluoromethoxyphenylsilyl group, a fluorodimethoxysilyl group, a fluorodiethoxysilyl group, a fluorodipropoxysilyl group, a fluorodiphenoxysilyl group, a fluorobis(2-propenoxy)silyl group, a difluoromethoxysilyl group, a difluoroethoxysilyl group, a difluorophenoxysilyl group, a fluorodichlorosilyl group, a difluorochlorosilyl group, and a fluoromethoxy(methoxymethyl)silyl group. From the viewpoint of ease of synthesis, a fluorodimethylsilyl group, a difluoromethylsilyl group, a trifluorosilyl group, a fluoromethoxymethylsilyl group, a fluoroethoxymethylsilyl group, a fluoromethoxyethylsilyl group, a fluorodimethoxysilyl group, and a fluorodiethoxysilyl group are more preferred, a fluorodimethylsilyl group, a fluoromethoxymethylsilyl group, a fluorodimethoxysilyl group, and a fluorodiethoxysilyl group are particularly preferred, and a fluoromethoxymethylsilyl group is the most preferred.
Si-F結合を有するケイ素基で、重合体の主鎖中に組み込まれたものの例としては、-Si(CH3)F-、-Si(C6H5)F-、-SiF2-、≡SiFなどが挙げられる。 Examples of silicon groups having a Si--F bond that are incorporated into the main chain of a polymer include --Si(CH 3 )F--, --Si(C 6 H 5 )F--, --SiF 2 --, and .tbd.SiF.
本発明の重合体(A)はSi-F結合を有するケイ素基を2つ以上含有していてもよい。その場合、それぞれのケイ素基は同じであっても異なっていてもよい。 The polymer (A) of the present invention may contain two or more silicon groups having a Si-F bond. In that case, each silicon group may be the same or different.
本発明の重合体(A)1分子中に含まれる反応性ケイ素基の数は、平均して0.5個から6.0個であることが好ましく、0.7個から5.0個であることがより好ましく、1.0個から4.0個であることがさらに好ましい。さらに、ひとつの末端あたり、反応性ケイ素基の数が平均1個より多い重合体(A)を用いることも出来る。 The number of reactive silicon groups contained in one molecule of the polymer (A) of the present invention is preferably 0.5 to 6.0 on average, more preferably 0.7 to 5.0, and even more preferably 1.0 to 4.0. Furthermore, it is also possible to use a polymer (A) having an average of more than one reactive silicon group per terminal.
本発明の重合体(A)を使用する場合は、すなわち、本発明の硬化性組成物には、上記のような各種Si―F基を含有する重合体(A)を単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。 When using the polymer (A) of the present invention, that is, in the curable composition of the present invention, the above-mentioned various polymers (A) containing Si-F groups may be used alone or in combination of two or more kinds.
(主鎖骨格)
重合体(A)の主鎖骨格であるポリオキシアルキレン系重合体は、一般式(2):
-R3-O- (2)
(式中、R3は炭素原子数1から14の直鎖状もしくは分岐アルキレン基である。)で示される繰り返し単位を有する重合体であり、一般式(2)におけるR3は、炭素原子数1から14の、さらには2から4の、直鎖状もしくは分岐状アルキレン基が好ましい。一般式(2)で示される繰り返し単位の具体例としては、
(Main chain skeleton)
The polyoxyalkylene polymer which is the main chain skeleton of the polymer (A) is represented by the general formula (2):
-R 3 -O- (2)
(wherein R3 is a linear or branched alkylene group having 1 to 14 carbon atoms), and R3 in general formula (2) is preferably a linear or branched alkylene group having 1 to 14 carbon atoms, more preferably 2 to 4 carbon atoms. Specific examples of the repeating unit represented by general formula (2) are:
等が挙げられる。重合体(A)の主鎖骨格は、1種類だけの繰り返し単位からなってもよいし、2種類以上の繰り返し単位からなってもよい。特に重合体(A)をシーラント等に使用する場合には、ポリオキシプロピレン系重合体を主成分とする重合体から成るものが非晶質であることや比較的低粘度である点から好ましい。 The main chain skeleton of the polymer (A) may consist of only one type of repeating unit, or may consist of two or more types of repeating units. In particular, when the polymer (A) is used as a sealant or the like, a polymer consisting mainly of a polyoxypropylene-based polymer is preferred because it is amorphous and has a relatively low viscosity.
(重合体(A)の製造方法)
Si-F結合を含有するケイ素基含有ポリオキシアルキレン系重合体(A)の製造方法は、フッ素以外の反応性基を有する反応性ケイ素基含有ポリオキシアルキレン系重合体のケイ素基をSi-F結合を含有するケイ素基に変換する方法で行うのが好ましい。
(Method for producing polymer (A))
The method for producing the silicon group-containing polyoxyalkylene polymer (A) containing a Si-F bond is preferably carried out by converting the silicon group of a reactive silicon group-containing polyoxyalkylene polymer having a reactive group other than fluorine into a silicon group containing a Si-F bond.
フッ素以外の反応性基を有する反応性ケイ素基含有ポリオキシアルキレン系重合体の製造方法としては、(i)複合金属シアン化物錯体触媒を用い、水酸基を有する開始剤にエポキシ化合物を重合させる方法によって水酸基末端ポリオキシアルキレン系重合体を得た後、得られた水酸基末端ポリオキシアルキレン系重合体の水酸基を、炭素-炭素不飽和基に変換した後、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、(ii)複合金属シアン化物錯体触媒を用い、水酸基を有する開始剤にエポキシ化合物を重合させる方法によって水酸基末端ポリオキシアルキレン系重合体を得た後、得られた水酸基末端ポリオキシアルキレン系重合体と、水酸基と反応する基および反応性ケイ素基の両方を有する化合物とを反応させる方法、(iii)水酸基末端ポリオキシアルキレン系重合体と過剰のポリイソシアネート化合物を反応させて、末端にイソシアネート基を有する重合体とした後、イソシアネート基と反応する基および反応性ケイ素基の両方を有する化合物を反応させる方法、が好ましい。 As a method for producing a reactive silicon group-containing polyoxyalkylene polymer having a reactive group other than fluorine, the following are preferred: (i) a method in which a hydroxyl-terminated polyoxyalkylene polymer is obtained by polymerizing an epoxy compound with an initiator having a hydroxyl group using a composite metal cyanide complex catalyst, the hydroxyl group of the obtained hydroxyl-terminated polyoxyalkylene polymer is converted to a carbon-carbon unsaturated group, and a silane compound is added by a hydrosilylation reaction; (ii) a method in which a hydroxyl-terminated polyoxyalkylene polymer is obtained by polymerizing an epoxy compound with an initiator having a hydroxyl group using a composite metal cyanide complex catalyst, the obtained hydroxyl-terminated polyoxyalkylene polymer is reacted with a compound having both a group reactive with a hydroxyl group and a reactive silicon group; and (iii) a method in which a hydroxyl-terminated polyoxyalkylene polymer is reacted with an excess polyisocyanate compound to form a polymer having an isocyanate group at the end, and then a compound having both a group reactive with an isocyanate group and a reactive silicon group is reacted.
(i)、(ii)の方法で用いる水酸基を有する開始剤としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、低分子量のポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシプロピレントリオール、アリルアルコール、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ポリオキシプロピレンモノアリルエーテル、ポリオキシプロピレンモノアルキルエーテル等の水酸基を1個以上有するものが挙げられる。 Examples of initiators having a hydroxyl group that can be used in methods (i) and (ii) include initiators having one or more hydroxyl groups, such as ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, pentaerythritol, low molecular weight polyoxypropylene glycol, polyoxypropylene triol, allyl alcohol, methanol, ethanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol, polyoxypropylene monoallyl ether, and polyoxypropylene monoalkyl ether.
(i)、(ii)の方法で用いるエポキシ化合物としては、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類、メチルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、等のグリシジルエーテル類、等が挙げられる。このなかでもプロピレンオキサイドが好ましい。 The epoxy compounds used in methods (i) and (ii) include alkylene oxides such as ethylene oxide and propylene oxide, and glycidyl ethers such as methyl glycidyl ether and allyl glycidyl ether. Among these, propylene oxide is preferred.
(i)の方法で用いる炭素-炭素不飽和基としては、ビニル基、アリル基、メタリル基、プロパルギル基などが挙げられる。このなかでもアリル基が好ましい。 The carbon-carbon unsaturated group used in method (i) includes a vinyl group, an allyl group, a methallyl group, a propargyl group, and the like. Of these, the allyl group is preferred.
(i)の水酸基を炭素-炭素不飽和基に変換する方法としては、水酸基末端含有重合体に、アルカリ金属塩を作用させた後、炭素-炭素不飽和結合を有するハロゲン化炭化水素化合物を反応させる方法を用いるのが好ましい。 As a method for converting the hydroxyl groups in (i) to carbon-carbon unsaturated groups, it is preferable to use a method in which an alkali metal salt is reacted with a polymer containing hydroxyl groups at its ends, and then a halogenated hydrocarbon compound having a carbon-carbon unsaturated bond is reacted therewith.
(i)の方法で用いるハロゲン化炭化水素化合物としては、塩化ビニル、塩化アリル、塩化メタリル、塩化プロパルギル、臭化ビニル、臭化アリル、臭化メタリル、臭化プロパルギル、ヨウ化ビニル、ヨウ化アリル、ヨウ化メタリル、ヨウ化プロパルギルなどが挙げられる。 Examples of halogenated hydrocarbon compounds used in method (i) include vinyl chloride, allyl chloride, methallyl chloride, propargyl chloride, vinyl bromide, allyl bromide, methallyl bromide, propargyl bromide, vinyl iodide, allyl iodide, methallyl iodide, and propargyl iodide.
(i)の方法で用いるヒドロシラン化合物としては、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、トリス(2-プロペニルオキシ)シラン、トリアセトキシシラン、ジメトキシメチルシラン、(クロロメチル)ジメトキシシラン、(メトキシメチル)ジメトキシシラン、(N,N-ジエチルアミノメチル)ジメトキシシラン、などが使用可能である。 Examples of hydrosilane compounds that can be used in method (i) include trimethoxysilane, triethoxysilane, tris(2-propenyloxy)silane, triacetoxysilane, dimethoxymethylsilane, (chloromethyl)dimethoxysilane, (methoxymethyl)dimethoxysilane, and (N,N-diethylaminomethyl)dimethoxysilane.
(i)の方法で用いるヒドロシリル化反応は、各種触媒によって加速される。ヒドロシリル化触媒としては、公知の触媒を用いればよい。例えば、アルミナ、シリカ、カーボンブラックなどの担体に白金を担持させたもの、塩化白金酸;塩化白金酸とアルコールやアルデヒドやケトンなどとからなる塩化白金酸錯体;白金-オレフィン錯体[例えばPt(CH2=CH2)2(PPh3)、Pt(CH2=CH2)2Cl2];白金-ビニルシロキサン錯体[Pt{(vinyl)Me2SiOSiMe2(vinyl)}、Pt{Me(vinyl)SiO}4];白金-ホスフィン錯体[Ph(PPh3)4、Pt(PBu3)4];白金-ホスファイト錯体[Pt{P(OPh)3}4]などを用いることができる。 The hydrosilylation reaction used in the method (i) can be accelerated by the use of various catalysts. As the hydrosilylation catalyst, any known catalyst may be used. For example, platinum supported on a carrier such as alumina, silica, or carbon black, chloroplatinic acid, chloroplatinic acid complexes consisting of chloroplatinic acid and alcohols, aldehydes, ketones, or the like, platinum-olefin complexes [e.g., Pt( CH2 = CH2 ) 2 ( PPh3 ), Pt( CH2 = CH2 ) 2Cl2 ], platinum-vinylsiloxane complexes [ Pt {(vinyl) Me2SiOSiMe2 (vinyl)}, Pt{Me(vinyl)SiO} 4 ], platinum-phosphine complexes [Ph( PPh3 ) 4 , Pt( PBu3 ) 4 ], platinum-phosphite complexes [Pt{P(OPh) 3 } 4 ] , and the like can be used.
(ii)の方法で使用できる水酸基と反応する基および反応性ケイ素基の両方を有する化合物としては、例えば3-イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、3-イソシアネートプロピルジメトキシメチルシラン、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、イソシアネートメチルトリメトキシシラン、イソシアネートメチルトリエトキシシラン、イソシアネートメチルジメトキシメチルシランなどのイソシアネートシラン類;3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルジメトキシメチルシラン、3-メルカプトプロピルトリエトキシシランなどのメルカプトシラン類;3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルジメトキシメチルシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシランなどのエポキシシラン類などが使用可能である。 Examples of compounds having both a group reactive with a hydroxyl group and a reactive silicon group that can be used in method (ii) include isocyanate silanes such as 3-isocyanate propyl trimethoxy silane, 3-isocyanate propyl dimethoxy methyl silane, 3-isocyanate propyl triethoxy silane, isocyanate methyl trimethoxy silane, isocyanate methyl triethoxy silane, and isocyanate methyl dimethoxy methyl silane; mercapto silanes such as 3-mercapto propyl trimethoxy silane, 3-mercapto propyl dimethoxy methyl silane, and 3-mercapto propyl triethoxy silane; and epoxy silanes such as 3-glycidoxy propyl trimethoxy silane, 3-glycidoxy propyl dimethoxy methyl silane, and 3-glycidoxy propyl triethoxy silane.
(iii)の方法で使用できるポリイソシアネート化合物としては、トルエン(トリレン)ジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等の芳香族系ポリイソシアネート;イソフォロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族系ポリイソシアネートなどを挙げることができる。 Examples of polyisocyanate compounds that can be used in method (iii) include aromatic polyisocyanates such as toluene (tolylene) diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, and xylylene diisocyanate; and aliphatic polyisocyanates such as isophorone diisocyanate and hexamethylene diisocyanate.
(iii)の方法で使用できるイソシアネート基と反応する基および反応性ケイ素基の両方を有する化合物としては、γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-アミノプロピルジメトキシメチルシラン、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-アミノプロピルジメトキシメチルシラン、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、γ-(N-フェニル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-(N-フェニル)アミノプロピルジメトキシメチルシラン、N-エチルアミノイソブチルトリメトキシシラン、N-エチルアミノイソブチルジメトキシメチルシラン、N-シクロヘキシルアミノメチルトリメトキシシラン、N-シクロヘキシルアミノメチルジメトキシメチルシラン、等のアミノ基含有シラン類;γ-ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、γ-ヒドロキシプロピルジメトキシメチルシラン等のヒドロキシ基含有シラン類;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ジメトキシメチルシラン等のメルカプト基含有シラン類;等が挙げられる。 Compounds having both a group reactive with an isocyanate group and a reactive silicon group that can be used in the method (iii) include γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyldimethoxymethylsilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-(β-aminoethyl)-γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-(β-aminoethyl)-γ-aminopropyldimethoxymethylsilane, N-(β-aminoethyl)-γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-(N-phenyl)aminopropyltrimethoxysilane, γ-(N-phenyl)aminopropyl Examples of such silanes include amino group-containing silanes such as propyldimethoxymethylsilane, N-ethylaminoisobutyltrimethoxysilane, N-ethylaminoisobutyldimethoxymethylsilane, N-cyclohexylaminomethyltrimethoxysilane, and N-cyclohexylaminomethyldimethoxymethylsilane; hydroxy group-containing silanes such as gamma-hydroxypropyltrimethoxysilane and gamma-hydroxypropyldimethoxymethylsilane; mercapto group-containing silanes such as gamma-mercaptopropyltrimethoxysilane and gamma-mercaptopropyldimethoxymethylsilane; and the like.
得られたフッ素以外の反応性基を有する反応性ケイ素基含有ポリオキシアルキレン系重合体のケイ素基をSi-F結合を含有するケイ素基に変換する方法としては各種フッ素化剤を使用することが好ましい。 As a method for converting the silicon groups of the resulting reactive silicon group-containing polyoxyalkylene polymer having reactive groups other than fluorine to silicon groups containing Si-F bonds, it is preferable to use various fluorinating agents.
フッ素化剤の具体例としては、NH4F、HF、BF3などが挙げられるが、反応の簡便さ、効率、安全性等の観点から、BF3を用いたアルコキシシリル基のフッ素化が好ましい。BF3としては、BF3ガス、BF3エーテル錯体、BF3アミン錯体、BF3アルコール錯体、BF3カルボン酸錯体等が使用できるが、BF3メタノール錯体を用いたアルコキシシリル基のフッ素化は、副生成物に塩等が生じず、後処理が容易であるため好ましい。また、反応には加熱等の必要はなく、室温においても容易にフッ素化が進行することからもBF3メタノール錯体を用いることが好ましく、化学式BF3・2MeOHで表される配位数2のものを使用することがさらに好ましい。 Specific examples of fluorinating agents include NH4F , HF, BF3 , etc., but from the viewpoint of reaction simplicity, efficiency, safety, etc., fluorination of alkoxysilyl groups using BF3 is preferred. As BF3 , BF3 gas, BF3 ether complex, BF3 amine complex, BF3 alcohol complex, BF3 carboxylic acid complex, etc. can be used, but fluorination of alkoxysilyl groups using BF3 methanol complex is preferred because it does not generate salts as by-products and is easy to post-process. In addition, it is preferable to use BF3 methanol complex because the reaction does not require heating, etc., and fluorination proceeds easily even at room temperature, and it is more preferable to use one with coordination number 2 represented by the chemical formula BF3.2MeOH .
本発明における重合体(A)は、全重合体中のSi―F結合とSi―Z結合(Zはフッ素以外の反応性基である)の合計モル数に対するSi―F結合のモル比(フッ素化率とも言う)が60~90%であることを特徴とする。ここで60~90%とは60%以上、90%以下を意味する。 The polymer (A) in the present invention is characterized in that the molar ratio of Si-F bonds (also called the fluorination rate) to the total number of moles of Si-F bonds and Si-Z bonds (Z is a reactive group other than fluorine) in the entire polymer is 60 to 90%. Here, 60 to 90% means 60% or more and 90% or less.
全重合体(A)中のSi―F結合とSi―Z結合(Zはフッ素以外の反応性基である)の合計モル数に対するSi―F結合のモル比が60%以上の場合、重合体(A)中に残存したケイ素基上の反応性基が架橋することで、粘度が上昇して使用が困難になるという課題を解決できる。 When the molar ratio of Si-F bonds to the total number of moles of Si-F bonds and Si-Z bonds (Z is a reactive group other than fluorine) in the entire polymer (A) is 60% or more, the reactive groups on the silicon groups remaining in the polymer (A) crosslink, which solves the problem of increased viscosity and difficulty in use.
全重合体(A)中のSi―F結合とSi―Z結合(Zはフッ素以外の反応性基である)の合計モル数に対するSi―F結合のモル比が90%以下の場合、重合体(A)の貯蔵中に黄色の着色が生じて透明性を失ってしまうことや、異臭が発生する課題を解決できる。すなわち、90%を超えて100%に近づけようとする場合には、通常、製造過程において過剰量のフッ素化剤を必要とする。そのため、原料であるフッ素化剤由来成分が重合体(A)中に残る傾向があり、その結果重合体(A)の貯蔵中に黄色の着色が生じて透明性を失ってしまうことや、異臭が発生することが課題であったが、モル比を60~90%とすることで、粘度上昇の抑制及び貯蔵時の着色や異臭の発生という貯蔵安定性の課題の両立を達成した。 When the molar ratio of Si-F bonds to the total number of moles of Si-F bonds and Si-Z bonds (Z is a reactive group other than fluorine) in the entire polymer (A) is 90% or less, the problems of yellow coloration and loss of transparency during storage of the polymer (A) and generation of an unpleasant odor can be solved. In other words, when attempting to exceed 90% and approach 100%, an excessive amount of fluorinating agent is usually required in the manufacturing process. Therefore, components derived from the raw material fluorinating agent tend to remain in the polymer (A), which results in problems of yellow coloration and loss of transparency during storage of the polymer (A) and generation of an unpleasant odor. However, by setting the molar ratio at 60-90%, it has been possible to suppress the increase in viscosity and to achieve storage stability issues such as coloration and generation of an unpleasant odor during storage.
フッ素化の反応温度は、フッ素化剤が高温下で不安定であることから80℃未満であることが好ましく、50℃未満であることがより好ましく、40℃未満であることがさらに好ましい。反応温度の下限は0℃以上であることが好ましく、10℃以上であることがより好ましく、20℃以上であることがさらに好ましい。 The fluorination reaction temperature is preferably less than 80°C, more preferably less than 50°C, and even more preferably less than 40°C, because the fluorinating agent is unstable at high temperatures. The lower limit of the reaction temperature is preferably 0°C or higher, more preferably 10°C or higher, and even more preferably 20°C or higher.
フッ素化の反応時間は、5分~10時間であることが好ましく、1時間~6時間であることがさらに好ましい。 The fluorination reaction time is preferably 5 minutes to 10 hours, and more preferably 1 hour to 6 hours.
本発明では、フッ素化剤の量を減量することで、フッ素以外の反応性基を有する反応性ケイ素基含有ポリオキシアルキレン系重合体のケイ素基に対して、部分的にフッ素化を行う。上記の課題解決のためには、全重合体中のSi-F結合とSi-Z結合(Zはフッ素以外の反応性基である)の合計モル数に対するSi―F結合のモル比が60~90%となるようにフッ素化剤の量を調整する。これにより、重合体(A)を単独で貯蔵した場合に発生する黄色の着色、および異臭、および粘度の上昇を抑えることが可能となる。さらにSi―F結合のモル比は70~85%であることが好ましい。
すなわち本発明としては、Si-F結合を含有するケイ素基含有ポリオキシアルキレン系重合体(A)の製造方法であって、反応性ケイ素基含有ポリオキシアルキレン系重合体の反応性基をフッ素化剤によってフッ素原子に変換し、全重合体中のSi-F結合とSi-Z結合(Zはフッ素以外の反応性基である)の合計モル数に対するSi―F結合のモル比が60~90%となるように変換する、Si-F結合を含有するケイ素基含有ポリオキシアルキレン系重合体(A)の製造方法が含まれる。さらにSi―F結合のモル比は70~85%であることが好ましい。
In the present invention, the amount of the fluorinating agent is reduced to partially fluorinate the silicon groups of the reactive silicon group-containing polyoxyalkylene polymer having reactive groups other than fluorine. To solve the above problem, the amount of the fluorinating agent is adjusted so that the molar ratio of Si-F bonds to the total molar number of Si-F bonds and Si-Z bonds (Z is a reactive group other than fluorine) in the entire polymer is 60 to 90%. This makes it possible to suppress yellow coloration, unpleasant odor, and viscosity increase that occur when polymer (A) is stored alone. Furthermore, the molar ratio of Si-F bonds is preferably 70 to 85%.
That is, the present invention includes a method for producing a silicon group-containing polyoxyalkylene polymer (A) containing Si-F bonds, which comprises converting reactive groups of the reactive silicon group-containing polyoxyalkylene polymer to fluorine atoms with a fluorinating agent so that the molar ratio of Si-F bonds to the total molar number of Si-F bonds and Si-Z bonds (Z is a reactive group other than fluorine) in the entire polymer is 60 to 90%. Furthermore, the molar ratio of Si-F bonds is preferably 70 to 85%.
原料重合体としてジメトキシメチルシリル基を含有するポリオキシアルキレン重合体を用いて、原料重合体中のケイ素基をSi-F結合を含有するケイ素基に変換する場合、フッ素化率は、1H-NMRによって正確に決定することが出来る。具体的には、ケイ素上のメトキシ基がフルオロ基に変換された場合、ケイ素上のメチル基のピークがシフトするため、重合体(A)中のジフルオロメチルシリル基、モノフルオロメトキシメチルシリル基、ジメトキシメチルシリル基のモル比が得られ、フッ素化率を計算できる。 When a polyoxyalkylene polymer containing dimethoxymethylsilyl groups is used as the raw polymer and the silicon groups in the raw polymer are converted to silicon groups containing Si-F bonds, the fluorination rate can be accurately determined by 1H -NMR. Specifically, when the methoxy groups on silicon are converted to fluoro groups, the peak of the methyl groups on silicon shifts, and the molar ratios of difluoromethylsilyl groups, monofluoromethoxymethylsilyl groups, and dimethoxymethylsilyl groups in the polymer (A) can be obtained, and the fluorination rate can be calculated.
なお、本発明の「全重合体中のSi-F結合とSi-Z結合(Zはフッ素以外の反応性基である)の合計モル数に対するSi―F結合のモル比が60~90%である」における「全重合体中」とは、原料重合体をフッ素化剤によって部分的にフッ素化を行って得られた重合体全体のことであり、この中には完全にフッ素化された重合体、フッ素化されていな重合体を含んでもよく、重合体全体としてのフッ素化率を意味する。 In the present invention, "in the entire polymer" in "the molar ratio of Si-F bonds to the total number of moles of Si-F bonds and Si-Z bonds (Z is a reactive group other than fluorine) in the entire polymer is 60 to 90%" refers to the entire polymer obtained by partially fluorinating the raw material polymer with a fluorinating agent, which may include completely fluorinated polymers and non-fluorinated polymers, and refers to the fluorination rate of the entire polymer.
反応後に真空脱揮等により、フッ素化剤由来成分を除去することが好ましく、製造された重合体(A)中に、反応の残渣となるホウ素、フッ素の低分子成分が完全に除去されることがさらに好ましい。 After the reaction, it is preferable to remove components derived from the fluorinating agent by vacuum devolatilization or the like, and it is even more preferable that low molecular weight components of boron and fluorine that remain as reaction residues in the produced polymer (A) are completely removed.
得られたSi-F結合を含有するケイ素基含有ポリオキシアルキレン系重合体(A)は直鎖状、または分岐を有してもよく、その数平均分子量はGPCにおけるポリスチレン換算において3,000~30,000が好ましい。数平均分子量が3,000未満では、硬化物の伸び特性の点で不都合な傾向があり、30,000を越えると、高粘度となる為に作業性の点で不都合な傾向がある。 The resulting silicon-containing polyoxyalkylene polymer (A) containing Si-F bonds may be linear or branched, and its number average molecular weight is preferably 3,000 to 30,000 as calculated in terms of polystyrene by GPC. If the number average molecular weight is less than 3,000, the elongation properties of the cured product tend to be poor, and if it exceeds 30,000, the viscosity becomes high, which tends to be poor in terms of workability.
Si-F結合を含有するケイ素基含有ポリオキシアルキレン系重合体(A)の分子量分布は、1.6以下が好ましく、1.4以下がより好ましく、1.3以下がさらに好ましい。また、硬化物の耐久性や伸びを向上させる等、各種機械的物性を向上させる観点からは、1.2以下が好ましい。分子量分布は、GPCで得られた数平均分子量と重量平均分子量から求めることができる。 The molecular weight distribution of the silicon-containing polyoxyalkylene polymer (A) containing Si-F bonds is preferably 1.6 or less, more preferably 1.4 or less, and even more preferably 1.3 or less. From the viewpoint of improving various mechanical properties such as durability and elongation of the cured product, a molecular weight distribution of 1.2 or less is preferable. The molecular weight distribution can be determined from the number average molecular weight and weight average molecular weight obtained by GPC.
<硬化性組成物>
本発明は前記Si-F結合を含有するケイ素基含有ポリオキシアルキレン系重合体(A)はSi-F結合を持たない反応性ケイ素基含有重合体(B)と混合することで速硬化性を有する硬化性組成物を得ることが出来る。
<Curable Composition>
In the present invention, the silicon group-containing polyoxyalkylene polymer (A) containing a Si-F bond can be mixed with a reactive silicon group-containing polymer (B) having no Si-F bond to obtain a curable composition having fast curing properties.
<Si-F結合を持たない反応性ケイ素基含有重合体(B)>
Si-F結合を持たない反応性ケイ素基含有重合体(B)は直鎖状、または分岐を有してもよく、その数平均分子量はGPCにおけるポリスチレン換算において3,000~100,000程度が好ましく、より好ましくは3,000~50,000であり、特に好ましくは3,000~30,000である。数平均分子量が3,000未満では、硬化物の伸び特性の点で不都合な傾向があり、100,000を越えると、高粘度となる為に作業性の点で不都合な傾向がある。
<Reactive Silicon Group-Containing Polymer (B) Having No Si-F Bond>
The reactive silicon group-containing polymer (B) having no Si-F bond may be linear or branched, and its number average molecular weight, calculated as polystyrene by GPC, is preferably about 3,000 to 100,000, more preferably 3,000 to 50,000, and particularly preferably 3,000 to 30,000. If the number average molecular weight is less than 3,000, the elongation properties of the cured product tend to be disadvantageous, while if it exceeds 100,000, the viscosity becomes high, which tends to be disadvantageous in terms of workability.
Si-F結合を持たない反応性ケイ素基含有重合体(B)の分子量分布は、1.6以下が好ましく、1.4以下がより好ましく、1.3以下がさらに好ましい。また、硬化物の耐久性や伸びを向上させる等、各種機械的物性を向上させる観点からは、1.2以下が好ましい。分子量分布は、GPCで得られた数平均分子量と重量平均分子量から求めることができる。 The molecular weight distribution of the reactive silicon group-containing polymer (B) that does not have a Si-F bond is preferably 1.6 or less, more preferably 1.4 or less, and even more preferably 1.3 or less. From the viewpoint of improving various mechanical properties such as durability and elongation of the cured product, a molecular weight distribution of 1.2 or less is preferable. The molecular weight distribution can be determined from the number average molecular weight and weight average molecular weight obtained by GPC.
(Si-F結合を持たない反応性ケイ素基)
重合体(B)に含まれるSi-F結合を持たない反応性ケイ素基としては、一般式(3):
-SiR4
3-dYd (3)
(式中、R4はそれぞれ独立に、置換あるいは非置換の炭素原子数1から20の炭化水素基、またはR5
3SiO-(R5はそれぞれ独立に、炭素原子数1から20の炭化水素基である)で示されるオルガノシロキシ基のいずれかを示す。また、Yは、それぞれ独立に、フッ素以外の反応性基である。dは1、2、3のいずれかである。)で表されるケイ素基であることが好ましい。
(Reactive silicon group having no Si-F bond)
The reactive silicon group having no Si—F bond contained in the polymer (B) is preferably a group represented by the general formula (3):
-SiR43 - dYd ( 3 )
(wherein each R 4 independently represents a substituted or unsubstituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or an organosiloxy group represented by R 5 3 SiO- (each R 5 independently represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms), each Y independently represents a reactive group other than fluorine, and d is 1, 2, or 3).
重合体(B)のSi-F結合を持たない反応性基としては、特に限定されず、従来公知の反応性基であればよい。具体的には、例えば水酸基、フッ素以外のハロゲン原子、アルコキシ基、アシルオキシ基、ケトキシメート基、アミノ基、アミド基、酸アミド基、アミノオキシ基、メルカプト基、アルケニルオキシ基等が挙げられる。これらの内では、水素原子、アルコキシ基、アシルオキシ基、ケトキシメート基、アミノ基、アミド基、アミノオキシ基、メルカプト基およびアルケニルオキシ基が好ましく、加水分解性が穏やかで取扱いやすいという観点からアルコキシ基が特に好ましい。 The reactive group not having a Si-F bond in polymer (B) is not particularly limited and may be any reactive group known in the art. Specific examples include hydroxyl groups, halogen atoms other than fluorine, alkoxy groups, acyloxy groups, ketoximate groups, amino groups, amide groups, acid amide groups, aminooxy groups, mercapto groups, and alkenyloxy groups. Among these, hydrogen atoms, alkoxy groups, acyloxy groups, ketoximate groups, amino groups, amide groups, aminooxy groups, mercapto groups, and alkenyloxy groups are preferred, and alkoxy groups are particularly preferred from the viewpoint of mild hydrolysis and ease of handling.
反応性基が反応性ケイ素基中に2個以上結合する場合には、それらは同じであってもよいし、異なってもよい。 When two or more reactive groups are bonded to a reactive silicon group, they may be the same or different.
また、R4の具体例としては、たとえばメチル基、エチル基等のアルキル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、フェニル基等のアリール基、ベンジル基等のアラルキル基や、R5がメチル基、フェニル基等であるR5 3SiO-で示されるトリオルガノシロキシ基等があげられる。これらの中ではメチル基が特に好ましい。 Specific examples of R4 include alkyl groups such as methyl and ethyl groups, cycloalkyl groups such as cyclohexyl groups, aryl groups such as phenyl groups, aralkyl groups such as benzyl groups, and triorganosiloxy groups represented by R53SiO- in which R5 is a methyl group, a phenyl group, etc. Of these, a methyl group is particularly preferred.
重合体(B)のSi-F結合を持たない反応性ケイ素基のより具体的な例示としては、トリメトキシシリル基、トリエトキシシリル基、トリイソプロポキシシリル基、ジメトキシメチルシリル基、ジエトキシメチルシリル基、ジイソプロポキシメチルシリル基、メトキシジメチルシリル基、エトキシジメチルシリル基、(メトキシメチル)ジメトキシシリル基、(クロロメチル)ジメトキシシリル基が挙げられる。活性が高く良好な硬化性が得られることから、トリメトキシシリル基、トリエトキシシリル基、ジメトキシメチルシリル基がより好ましく、トリメトキシシリル基、(メトキシメチル)ジメトキシシリル基が特に好ましい。また、貯蔵安定性の点からはジメトキシメチルシリル基が特に好ましい。トリエトキシシリル基は、反応性ケイ素基の加水分解反応に伴って生成するアルコールが、エタノールであり、より高い安全性を有することから特に好ましい。 More specific examples of reactive silicon groups not having Si-F bonds in polymer (B) include trimethoxysilyl, triethoxysilyl, triisopropoxysilyl, dimethoxymethylsilyl, diethoxymethylsilyl, diisopropoxymethylsilyl, methoxydimethylsilyl, ethoxydimethylsilyl, (methoxymethyl)dimethoxysilyl, and (chloromethyl)dimethoxysilyl groups. Trimethoxysilyl, triethoxysilyl, and dimethoxymethylsilyl groups are more preferred because they have high activity and good curing properties, and trimethoxysilyl and (methoxymethyl)dimethoxysilyl groups are particularly preferred. In addition, dimethoxymethylsilyl groups are particularly preferred from the standpoint of storage stability. Triethoxysilyl groups are particularly preferred because the alcohol produced by the hydrolysis reaction of the reactive silicon groups is ethanol, which makes them safer.
また、ケイ素原子上に3つの反応性基を有する反応性ケイ素基を有する重合体は、高い硬化性が得られると共に、良好な復元性、耐久性および耐クリープ性を有する硬化性組成物を与える傾向があり好ましい。 Polymers having reactive silicon groups, which have three reactive groups on the silicon atom, are also preferred because they tend to provide curable compositions with high curability and good recovery, durability, and creep resistance.
本発明の重合体(B)1分子中に含まれる反応性ケイ素基の数は、平均して0.5個から6.0個であることが好ましく、0.7個から5.0個であることがより好ましく、1.0個から4.0個であることがさらに好ましい。さらに、ひとつの末端あたり、反応性ケイ素基の数が平均1個より多い重合体(B)を用いることも出来る。 The number of reactive silicon groups contained in one molecule of the polymer (B) of the present invention is preferably 0.5 to 6.0 on average, more preferably 0.7 to 5.0, and even more preferably 1.0 to 4.0. Furthermore, it is also possible to use a polymer (B) having an average of more than one reactive silicon group per terminal.
(主鎖骨格)
本発明の重合体(B)の主鎖骨格は特に制限はなく、各種の主鎖骨格を持つものを使用することができるが、重合体(A)と相溶するものが好ましい。
(Main chain skeleton)
The main chain skeleton of the polymer (B) of the present invention is not particularly limited, and various main chain skeletons can be used, but those compatible with the polymer (A) are preferred.
重合体(B)の主鎖骨格として、具体的には、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシブチレン、ポリオキシテトラメチレン、ポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレン共重合体、ポリオキシプロピレン-ポリオキシブチレン共重合体等のポリオキシアルキレン系重合体;エチレン-プロピレン系共重合体、ポリイソブチレン、イソブチレンとイソプレン等との共重合体、ポリクロロプレン、ポリイソプレン、イソプレンあるいはブタジエンとアクリロニトリルおよび/またはスチレン等との共重合体、ポリブタジエン、イソプレンあるいはブタジエンとアクリロニトリルおよびスチレン等との共重合体、これらのポリオレフィン系重合体に水素添加して得られる水添ポリオレフィン系重合体等の炭化水素系重合体;アジピン酸等の2塩基酸とグリコールとの縮合、または、ラクトン類の開環重合で得られるポリエステル系重合体;エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート等のモノマーをラジカル重合して得られる(メタ)アクリル酸エステル系重合体;(メタ)アクリル酸エステル系モノマー、酢酸ビニル、アクリロニトリル、スチレン等のモノマーをラジカル重合して得られるビニル系重合体;前記重合体中でのビニルモノマーを重合して得られるグラフト重合体;ポリサルファイド系重合体;ε-カプロラクタムの開環重合によるポリアミド6、ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸の縮重合によるポリアミド6・6、ヘキサメチレンジアミンとセバシン酸の縮重合によるポリアミド6・10、ε-アミノウンデカン酸の縮重合によるポリアミド11、ε-アミノラウロラクタムの開環重合によるポリアミド12、上記のポリアミドのうち2成分以上の成分を有する共重合ポリアミド等のポリアミド系重合体;たとえばビスフェノールAと塩化カルボニルより縮重合して製造されるポリカーボネート系重合体、ジアリルフタレート系重合体などの有機重合体が例示される。また、ポリジオルガノシロキサンなどのポリシロキサン系重合体も使用できる。これらのなかでも、ポリイソブチレン、水添ポリイソプレン、水添ポリブタジエン等の飽和炭化水素系重合体や、ポリオキシアルキレン系重合体、(メタ)アクリル酸エステル系重合体、ポリシロキサン系重合体は、比較的ガラス転移温度が低く、硬化性組成物として使用した場合に得られる硬化物が耐寒性に優れることからより好ましく、ポリオキシアルキレン系重合体、(メタ)アクリル酸エステル系重合体がさらに好ましく、ポリオキシアルキレン系重合体が最も好ましい。 Specific examples of the main chain skeleton of polymer (B) include polyoxyalkylene polymers such as polyoxyethylene, polyoxypropylene, polyoxybutylene, polyoxytetramethylene, polyoxyethylene-polyoxypropylene copolymers, and polyoxypropylene-polyoxybutylene copolymers; ethylene-propylene copolymers, polyisobutylene, copolymers of isobutylene and isoprene, etc., polychloroprene, polyisoprene, copolymers of isoprene or butadiene and acrylonitrile and/or styrene, etc., copolymers of polybutadiene, isoprene or butadiene and acrylonitrile and styrene, etc., and hydrocarbon polymers such as hydrogenated polyolefin polymers obtained by hydrogenating these polyolefin polymers; polyester polymers obtained by condensation of dibasic acids such as adipic acid with glycols or ring-opening polymerization of lactones; ethyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, etc. Examples of the polyamide polymer include (meth)acrylic acid ester polymers obtained by radical polymerization of monomers such as vinyl acetate, acrylonitrile, and styrene; vinyl polymers obtained by radical polymerization of monomers such as (meth)acrylic acid ester monomers, vinyl acetate, acrylonitrile, and styrene; graft polymers obtained by polymerizing vinyl monomers in the above-mentioned polymers; polysulfide polymers; polyamide 6 obtained by ring-opening polymerization of ε-caprolactam, polyamide 6.6 obtained by condensation polymerization of hexamethylenediamine and adipic acid, polyamide 6.10 obtained by condensation polymerization of hexamethylenediamine and sebacic acid, polyamide 11 obtained by condensation polymerization of ε-aminoundecanoic acid, polyamide 12 obtained by ring-opening polymerization of ε-aminolaurolactam, and copolymerized polyamides having two or more components among the above-mentioned polyamides; organic polymers such as polycarbonate polymers and diallylphthalate polymers produced by condensation polymerization of bisphenol A and carbonyl chloride. Polysiloxane polymers such as polydiorganosiloxane can also be used. Among these, saturated hydrocarbon polymers such as polyisobutylene, hydrogenated polyisoprene, and hydrogenated polybutadiene, polyoxyalkylene polymers, (meth)acrylic acid ester polymers, and polysiloxane polymers are more preferred because they have a relatively low glass transition temperature and the cured product obtained when used as a curable composition has excellent cold resistance, polyoxyalkylene polymers and (meth)acrylic acid ester polymers are even more preferred, and polyoxyalkylene polymers are most preferred.
(ポリオキシアルキレン系重合体)
重合体(B)の主鎖として、ポリオキシアルキレン系重合体を用いる場合、その主鎖は、-R6-O-(式中、R6は炭素数1~14の直鎖状もしくは分岐アルキレン基である)で示される繰り返し単位を有し、R6は炭素数2~4の直鎖状もしくは分岐状アルキレン基がより好ましい。
(Polyoxyalkylene polymer)
When a polyoxyalkylene polymer is used as the main chain of polymer (B), the main chain has a repeating unit represented by -R 6 -O- (wherein R 6 is a linear or branched alkylene group having 1 to 14 carbon atoms), and R 6 is more preferably a linear or branched alkylene group having 2 to 4 carbon atoms.
重合体(B)として用いられるSi-F結合を持たない反応性ケイ素基含有ポリオキシアルキレン系重合体の製造方法としては、(i)複合金属シアン化物錯体触媒を用い、水酸基を有する開始剤にエポキシ化合物を重合させる方法によって水酸基末端ポリオキシアルキレン系重合体を得た後、得られた水酸基末端ポリオキシアルキレン系重合体の水酸基を、炭素-炭素不飽和基に変換し、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、(ii)水酸基末端ポリオキシアルキレン系重合体と、水酸基と反応する基および反応性ケイ素基の両方を有する化合物とを反応させる方法、(iii)水酸基末端ポリオキシアルキレン系重合体と過剰のポリイソシアネート化合物を反応させて、末端にイソシアネート基を有する重合体とした後、イソシアネート基と反応する基および反応性ケイ素基の両方を有する化合物を反応させる方法、が挙げられる。 Methods for producing the reactive silicon-containing polyoxyalkylene polymer without Si-F bonds used as polymer (B) include (i) a method in which a hydroxyl-terminated polyoxyalkylene polymer is obtained by polymerizing an epoxy compound with an initiator having a hydroxyl group using a composite metal cyanide complex catalyst, and then converting the hydroxyl group of the obtained hydroxyl-terminated polyoxyalkylene polymer to a carbon-carbon unsaturated group, and adding a silane compound by a hydrosilylation reaction; (ii) a method in which a hydroxyl-terminated polyoxyalkylene polymer is reacted with a compound having both a group reactive with a hydroxyl group and a reactive silicon group; and (iii) a method in which a hydroxyl-terminated polyoxyalkylene polymer is reacted with an excess of a polyisocyanate compound to form a polymer having an isocyanate group at the end, and then reacting with a compound having both a group reactive with an isocyanate group and a reactive silicon group.
(飽和炭化水素系重合体)
前記飽和炭化水素系重合体は芳香環以外の炭素-炭素不飽和結合を実質的に含有しない重合体であり、その骨格をなす重合体は、(1)エチレン、プロピレン、1-ブテン、イソブチレンなどのような炭素原子数2から6のオレフィン系化合物を主モノマーとして重合させるか、(2)ブタジエン、イソプレンなどのようなジエン系化合物を単独重合させ、あるいは、上記オレフィン系化合物とを共重合させた後、水素添加するなどの方法により得ることができるが、イソブチレン系重合体や水添ポリブタジエン系重合体は、末端に官能基を導入しやすく、分子量を制御しやすく、また、末端官能基の数を多くすることができるので好ましく、イソブチレン系重合体が特に好ましい。
(Saturated Hydrocarbon Polymer)
The saturated hydrocarbon polymer is a polymer that does not substantially contain carbon-carbon unsaturated bonds other than aromatic rings, and the polymer constituting the skeleton thereof can be obtained by a method such as (1) polymerizing an olefin compound having 2 to 6 carbon atoms, such as ethylene, propylene, 1-butene, isobutylene, etc., as a main monomer, or (2) homopolymerizing a diene compound, such as butadiene, isoprene, etc., or copolymerizing it with the above-mentioned olefin compound, followed by hydrogenation. Isobutylene polymers and hydrogenated polybutadiene polymers are preferred because functional groups can be easily introduced to the terminals, the molecular weight can be easily controlled, and the number of terminal functional groups can be increased, and isobutylene polymers are particularly preferred.
主鎖骨格が飽和炭化水素系重合体であるものは、耐熱性、耐候性、耐久性、及び、湿気遮断性に優れる特徴を有する。 Polymers whose main chain structure is saturated hydrocarbon-based have excellent heat resistance, weather resistance, durability, and moisture barrier properties.
イソブチレン系重合体は、単量体単位のすべてがイソブチレン単位から形成されていてもよいし、他単量体との共重合体でもよいが、ゴム特性の面からイソブチレンに由来する繰り返し単位を50重量%以上含有するものが好ましく、80重量%以上含有するものがより好ましく、90~99重量%含有するものが特に好ましい。 The isobutylene polymer may be formed entirely of isobutylene units, or may be a copolymer with other monomers, but from the standpoint of rubber properties, it is preferable for it to contain 50% by weight or more of repeating units derived from isobutylene, more preferably 80% by weight or more, and particularly preferably 90 to 99% by weight.
飽和炭化水素系重合体の合成法としては、従来、各種重合方法が報告されているが、特に近年多くのいわゆるリビング重合が開発されている。飽和炭化水素系重合体、特にイソブチレン系重合体の場合、Kennedyらによって見出されたイニファー重合(J.P.Kennedyら、J.Polymer Sci., Polymer Chem. Ed. 1997年、15巻、2843頁)を用いることにより容易に製造することが可能であり、分子量500~100,000程度を、分子量分布1.5以下で重合でき、分子末端に各種官能基を導入できることが知られている。 Various polymerization methods have been reported for the synthesis of saturated hydrocarbon polymers, but in recent years, many so-called living polymerizations have been developed. Saturated hydrocarbon polymers, particularly isobutylene polymers, can be easily produced by using the inifer polymerization discovered by Kennedy et al. (J.P. Kennedy et al., J. Polymer Sci., Polymer Chem. Ed. 1997, Vol. 15, p. 2843), which is known to be capable of polymerizing polymers with molecular weights of about 500 to 100,000 with a molecular weight distribution of 1.5 or less, and to introduce various functional groups to the molecular ends.
重合体(B)として用いられる、Si-F結合を持たない反応性ケイ素基含有飽和炭化水素系重合体の製法としては、たとえば、特公平4-69659号、特公平7-108928号、特開昭63-254149号、特開昭64-22904号、特開平1-197509号、特許公報第2539445号、特許公報第2873395号、特開平7-53882号の各明細書などに記載されているが、特にこれらに限定されるものではない。 Methods for producing the reactive silicon group-containing saturated hydrocarbon polymer that does not have a Si-F bond, which is used as polymer (B), are described, for example, in JP-B-4-69659, JP-B-7-108928, JP-A-63-254149, JP-A-64-22904, JP-A-1-197509, Japanese Patent Publication No. 2539445, Japanese Patent Publication No. 2873395, and JP-A-7-53882, but are not particularly limited thereto.
((メタ)アクリル酸エステル系重合体)
前記(メタ)アクリル酸エステル系重合体の主鎖を構成する(メタ)アクリル酸エステル系モノマーとしては特に限定されず、各種のものを用いることができる。例示するならば、(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)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸n-ヘプチル、(メタ)アクリル酸n-オクチル、(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)アクリル酸ドデシル、(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-メトキシエチル、(メタ)アクリル酸3-メトキシブチル、(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)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸グリシジル、γ-(メタ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)ジメトキシメチルシラン、(メタ)アクリル酸のエチレンオキサイド付加物、(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)アクリル酸パーフルオロエチル、(メタ)アクリル酸トリフルオロメチル、(メタ)アクリル酸ビス(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-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等の(メタ)アクリル酸系モノマーが挙げられる。
((Meth)acrylic acid ester polymer)
The (meth)acrylic acid ester monomer constituting the main chain of the (meth)acrylic acid ester polymer is not particularly limited, and various types can be used. Examples include (meth)acrylic acid, methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-propyl (meth)acrylate, isopropyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate, tert-butyl (meth)acrylate, n-pentyl (meth)acrylate, n-hexyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, n-heptyl (meth)acrylate, n-octyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, nonyl (meth)acrylate, decyl (meth)acrylate, dodecyl (meth)acrylate, phenyl (meth)acrylate, toluyl (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, 2-methoxyethyl (meth)acrylate, 3-methoxybutyl (meth)acrylate, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, and stearyl (meth)acrylate. Examples of (meth)acrylic acid monomers include glycidyl (meth)acrylate, γ-(methacryloyloxypropyl)trimethoxysilane, γ-(methacryloyloxypropyl)dimethoxymethylsilane, ethylene oxide adducts of (meth)acrylic acid, trifluoromethylmethyl (meth)acrylate, 2-trifluoromethylethyl (meth)acrylate, 2-perfluoroethylethyl (meth)acrylate, 2-perfluoroethyl-2-perfluorobutylethyl (meth)acrylate, perfluoroethyl (meth)acrylate, trifluoromethyl (meth)acrylate, bis(trifluoromethylmethyl) (meth)acrylate), 2-trifluoromethyl-2-perfluoroethylethyl (meth)acrylate, 2-perfluorohexylethyl (meth)acrylate, 2-perfluorodecylethyl (meth)acrylate, and 2-perfluorohexadecylethyl (meth)acrylate.
前記(メタ)アクリル酸エステル系重合体では、(メタ)アクリル酸エステル系モノマーとともに、以下のビニル系モノマーを共重合することもできる。ビニル系モノマーを
例示すると、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スチレン系モノマー;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ビニルモノマー;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等のケイ素含有ビニル系モノマー;無水マレイン酸、マレイン酸、マレイン酸のモノアルキルエステル及びジアルキルエステル;フマル酸、フマル酸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、ドデシルマレイミド、ステアリルマレイミド、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系モノマー;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。
In the (meth)acrylic acid ester polymer, the following vinyl monomers can also be copolymerized together with the (meth)acrylic acid ester monomer. Examples of the vinyl monomers include styrene monomers such as styrene, vinyltoluene, α-methylstyrene, chlorostyrene, styrenesulfonic acid and salts thereof; fluorine-containing vinyl monomers such as perfluoroethylene, perfluoropropylene, vinylidene fluoride; silicon-containing vinyl monomers such as vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane; maleic anhydride, maleic acid, monoalkyl esters and dialkyl esters of maleic acid; fumaric acid, monoalkyl esters and dialkyl esters of fumaric acid; maleimide, methylmaleimide, ethylmaleimide, propylmaleimide, butyl ... Examples of the monomer include maleimide monomers such as maleimide, hexylmaleimide, octylmaleimide, dodecylmaleimide, stearylmaleimide, phenylmaleimide, and cyclohexylmaleimide; nitrile group-containing vinyl monomers such as acrylonitrile and methacrylonitrile; amide group-containing vinyl monomers such as acrylamide and methacrylamide; vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl pivalate, vinyl benzoate, and vinyl cinnamate; alkenes such as ethylene and propylene; conjugated dienes such as butadiene and isoprene; vinyl chloride, vinylidene chloride, allyl chloride, and allyl alcohol.
これらは、単独で用いても良いし、複数を共重合させても構わない。なかでも、生成物の物性等から、スチレン系モノマー及び(メタ)アクリル酸系モノマーからなる重合体が好ましい。より好ましくは、アクリル酸エステルモノマー及びメタクリル酸エステルモノマーからなる(メタ)アクリル系重合体であり、特に好ましくはアクリル酸エステルモノマーからなるアクリル系重合体である。 These may be used alone or in combination. In particular, polymers made of styrene monomers and (meth)acrylic acid monomers are preferred in terms of the physical properties of the product. More preferred are (meth)acrylic polymers made of acrylic acid ester monomers and methacrylic acid ester monomers, and particularly preferred are acrylic polymers made of acrylic acid ester monomers.
(メタ)アクリル酸エステル系重合体の合成法としては、特に限定されず、公知の方法で行えばよい。但し、重合開始剤としてアゾ系化合物、過酸化物などを用いる通常のフリーラジカル重合法で得られる重合体は、分子量分布の値が一般に2以上と大きく、粘度が高くなるという問題を有している。従って、分子量分布が1.6以下、好ましくは1.4以下で、粘度の低い(メタ)アクリル酸エステル系重合体であって、高い割合で分子鎖末端に架橋性官能基を有する(メタ)アクリル酸エステル系重合体を得るためには、リビングラジカル重合法を用いることが好ましい。 The synthesis method of the (meth)acrylic acid ester polymer is not particularly limited, and may be any known method. However, polymers obtained by normal free radical polymerization methods using azo compounds, peroxides, etc. as polymerization initiators have the problem that the molecular weight distribution is generally large, at 2 or more, and the viscosity is high. Therefore, in order to obtain a (meth)acrylic acid ester polymer having a molecular weight distribution of 1.6 or less, preferably 1.4 or less, a low viscosity, and a high proportion of crosslinkable functional groups at the molecular chain ends, it is preferable to use a living radical polymerization method.
「リビングラジカル重合法」の中でも、有機ハロゲン化物あるいはハロゲン化スルホニル化合物等を開始剤、遷移金属錯体を触媒として(メタ)アクリル酸エステル系モノマーを重合する「原子移動ラジカル重合法」は、上記の「リビングラジカル重合法」の特徴に加えて、官能基変換反応に比較的有利なハロゲン等を末端に有し、開始剤や触媒の設計の自由度が大きいことから、特定の官能基を有する(メタ)アクリル酸エステル系重合体の製造方法としてはさらに好ましい。この原子移動ラジカル重合法としては例えば、Matyjaszewskiら、ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカルソサエティー(J.Am.Chem.Soc.)1995年、117巻、5614頁などが挙げられる。 Among the "living radical polymerization methods", the "atom transfer radical polymerization method" in which (meth)acrylic acid ester monomers are polymerized using organic halides or sulfonyl halide compounds as initiators and transition metal complexes as catalysts is even more preferable as a method for producing (meth)acrylic acid ester polymers having specific functional groups, since in addition to the characteristics of the above-mentioned "living radical polymerization method", the monomers have halogens at their ends, which are relatively advantageous for functional group conversion reactions, and there is a large degree of freedom in the design of initiators and catalysts. Examples of this atom transfer radical polymerization method include those described by Matyjaszewski et al., Journal of the American Chemical Society (J. Am. Chem. Soc.), 1995, Vol. 117, p. 5614.
重合体(B)として用いられる、Si-F結合を持たない反応性ケイ素基含有(メタ)アクリル酸エステル系重合体の製法としては、たとえば、特公平3-14068号公報、特公平4-55444号公報、特開平6-211922号公報等に、連鎖移動剤を用いたフリーラジカル重合法を用いた製法が開示されている。また、特開平9-272714号公報等に、原子移動ラジカル重合法を用いた製法が開示されているが、特にこれらに限定されるものではない。 As a method for producing the reactive silicon group-containing (meth)acrylic acid ester polymer without Si-F bonds used as polymer (B), for example, JP-B-3-14068, JP-B-4-55444, JP-A-6-211922, etc. disclose a method using a free radical polymerization method with a chain transfer agent. In addition, JP-A-9-272714, etc. disclose a method using an atom transfer radical polymerization method, but the method is not particularly limited to these.
(2種類以上の主鎖骨格からなる重合体(B))
これらの各種主鎖骨格からなる重合体(B)は、単独で使用してもよいし2種以上併用してもよい。具体的には、Si-F結合を持たない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、Si-F結合を持たない反応性ケイ素基を有する飽和炭化水素系重合体、Si-F結合を持たない反応性ケイ素基を有する(メタ)アクリル酸エステル系重合体、からなる群から選択される2種以上をブレンドしてなる重合体も使用できる。
(Polymer (B) having two or more kinds of main chain skeletons)
The polymer (B) having these various main chain skeletons may be used alone or in combination of two or more. Specifically, a polymer obtained by blending two or more selected from the group consisting of polyoxyalkylene polymers having reactive silicon groups without Si-F bonds, saturated hydrocarbon polymers having reactive silicon groups without Si-F bonds, and (meth)acrylic acid ester polymers having reactive silicon groups without Si-F bonds may also be used.
Si-F結合を持たない反応性ケイ素基を含有するポリオキシアルキレン系重合体とSi-F結合を持たない反応性ケイ素基を含有する(メタ)アクリル酸エステル系重合体をブレンドしてなる重合体の製造方法は、特開昭59-122541号、特開昭63-112642号、特開平6-172631号、特開平11-116763号公報等に提案されているが、特にこれらに限定されるものではない。好ましい具体例は、反応性ケイ素基を有し分子鎖が実質的に、下記一般式(4):
-CH2-C(R7)(COOR8)- (4)
(式中、R7は水素原子またはメチル基、R8は炭素原子数1から8のアルキル基を示す)で表される炭素原子数1から8のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル単量体単位と、下記一般式(5):
-CH2-C(R7)(COOR9)- (5)
(式中、R7は前記に同じ、R9は炭素原子数10以上のアルキル基を示す)で表される炭素原子数10以上のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル単量体単位からなる共重合体に、Si-F結合を持たない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をブレンドして製造する方法である。
Methods for producing a polymer obtained by blending a polyoxyalkylene polymer containing a reactive silicon group having no Si-F bond with a (meth)acrylic acid ester polymer containing a reactive silicon group having no Si-F bond have been proposed in JP-A-59-122541, JP-A-63-112642, JP-A-6-172631, JP-A-11-116763, etc., but are not particularly limited thereto. Preferred specific examples include a polymer having a reactive silicon group and having a molecular chain substantially represented by the following general formula (4):
—CH 2 —C(R 7 )(COOR 8 )— (4)
(wherein R7 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R8 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms), and a (meth)acrylic acid ester monomer unit having an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms represented by the following general formula (5):
—CH 2 —C(R 7 )(COOR 9 )— (5)
(wherein R7 is the same as defined above, and R9 is an alkyl group having 10 or more carbon atoms) is blended with a polyoxyalkylene polymer having a reactive silicon group not having a Si-F bond.
前記一般式(4)のR8としては、たとえばメチル基、エチル基、プロピル基、n-ブチル基、t-ブチル基、2-エチルヘキシル基等の炭素原子数1から8、好ましくは1から4、さらに好ましくは1または2のアルキル基があげられる。なお、R8のアルキル基は単独でもよく、2種以上混合していてもよい。 Examples of R8 in the general formula (4) include alkyl groups having 1 to 8 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms, and more preferably 1 or 2 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a t-butyl group, and a 2-ethylhexyl group. The alkyl group for R8 may be a single group or a mixture of two or more groups.
前記一般式(5)のR9としては、たとえばラウリル基、トリデシル基、セチル基、ステアリル基、ベヘニル基等の炭素原子数10以上、通常は10から30、好ましくは10から20の長鎖のアルキル基があげられる。なお、R8のアルキル基は単独でもよく、2種以上混合したものであってもよい。 Examples of R9 in the general formula (5) include long-chain alkyl groups having 10 or more carbon atoms, usually 10 to 30, and preferably 10 to 20, such as lauryl, tridecyl, cetyl, stearyl, and behenyl. The alkyl group for R8 may be a single group or a mixture of two or more groups.
該(メタ)アクリル酸エステル系共重合体の分子鎖は実質的に式(4)及び式(5)の単量体単位からなるが、ここでいう「実質的に」とは該共重合体中に存在する式(4)及び式(5)の単量体単位の合計が50重量%をこえることを意味する。式(4)及び式(5)の単量体単位の合計は好ましくは70重量%以上である。 The molecular chain of the (meth)acrylic acid ester copolymer is substantially composed of monomer units of formula (4) and formula (5), where "substantially" means that the total of the monomer units of formula (4) and formula (5) present in the copolymer exceeds 50% by weight. The total of the monomer units of formula (4) and formula (5) is preferably 70% by weight or more.
また式(4)の単量体単位と式(5)の単量体単位の存在比は、重量比で95:5~4
0:60が好ましく、90:10~60:40がさらに好ましい。
The ratio by weight of the monomer unit of formula (4) to the monomer unit of formula (5) is 95:5 to 4.
A ratio of 0:60 is preferred, and a ratio of 90:10 to 60:40 is even more preferred.
該共重合体に含有されていてもよい式(4)及び式(5)以外の単量体単位としては、たとえばアクリル酸、メタクリル酸等のアクリル酸;N-メチロールアクリルアミド、N-メチロールメタクリルアミド等のアミド基、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート等のエポキシ基、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、等の窒素含有基を含む単量体;その他アクリロニトリル、スチレン、α-メチルスチレン、アルキルビニルエーテル、塩化ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、エチレン等に起因する単量体単位があげられる。 Examples of monomer units other than those of formula (4) and formula (5) that may be contained in the copolymer include acrylic acids such as acrylic acid and methacrylic acid; monomers containing amide groups such as N-methylol acrylamide and N-methylol methacrylamide, epoxy groups such as glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate, and nitrogen-containing groups such as diethylaminoethyl acrylate and diethylaminoethyl methacrylate; and monomer units derived from acrylonitrile, styrene, α-methylstyrene, alkyl vinyl ethers, vinyl chloride, vinyl acetate, vinyl propionate, ethylene, etc.
Si-F結合を持たない反応性ケイ素基を含有する飽和炭化水素系重合体とSi-F結合を持たない反応性ケイ素基を含有する(メタ)アクリル酸エステル系共重合体をブレンドしてなる重合体は、特開平1-168764号、特開2000-186176号公報等に提案されているが、特にこれらに限定されるものではない。 Polymers obtained by blending a saturated hydrocarbon polymer containing a reactive silicon group that does not have a Si-F bond with a (meth)acrylic acid ester copolymer containing a reactive silicon group that does not have a Si-F bond have been proposed in JP-A-1-168764 and JP-A-2000-186176, but are not limited to these.
さらに、Si-F結合を持たない反応性ケイ素基を含有する(メタ)アクリル酸エステル系共重合体をブレンドしてなる重合体の製造方法としては、他にも、Si-F結合を持たない反応性ケイ素基を含有する重合体の存在下で(メタ)アクリル酸エステル系単量体の重合を行う方法が利用できる。この製造方法は、特開昭59-78223号、特開昭59-168014号、特開昭60-228516号、特開昭60-228517号等の各公報に具体的に開示されているが、これらに限定されるものではない。 In addition, as a method for producing a polymer obtained by blending a (meth)acrylic acid ester copolymer containing a reactive silicon group that does not have a Si-F bond, a method of polymerizing a (meth)acrylic acid ester monomer in the presence of a polymer containing a reactive silicon group that does not have a Si-F bond can also be used. This production method is specifically disclosed in JP-A-59-78223, JP-A-59-168014, JP-A-60-228516, JP-A-60-228517, etc., but is not limited to these.
(重合体(A)と重合体(B)の量比)
重合体(A)は重合体(B)と混合することで速硬化性を有する硬化性組成物を得ることが出来る。前記の速硬化性は、重合体(A)と重合体(B)中に存在するケイ素基上の全ての反応性基に対する、重合体(A)中に存在するSi-F結合の割合によって決まる。重合体(A)と重合体(B)の混合割合は重合体(B)100重量部に対して重合体(A)が0.01~50重量部であることが好ましく0.1~10重量部であることがさらに好ましい。重合体(A)が0.01重量部より小さくなると、十分な硬化速度の加速効果が得られない場合があり、重合体(A)が50重量部より大きくなると、硬化物の強度が極端に低下したり、硬化が十分に進行しない場合がある。
(Ratio of Polymer (A) to Polymer (B))
By mixing the polymer (A) with the polymer (B), a curable composition having fast curing properties can be obtained. The fast curing properties are determined by the ratio of the Si-F bonds present in the polymer (A) to all reactive groups on the silicon groups present in the polymer (A) and the polymer (B). The mixing ratio of the polymer (A) and the polymer (B) is preferably 0.01 to 50 parts by weight of the polymer (A) per 100 parts by weight of the polymer (B), and more preferably 0.1 to 10 parts by weight. If the amount of the polymer (A) is less than 0.01 parts by weight, the effect of accelerating the curing rate may not be sufficient, and if the amount of the polymer (A) is more than 50 parts by weight, the strength of the cured product may be extremely reduced or the curing may not proceed sufficiently.
<硬化触媒(C)>
本発明の硬化性組成物は、重合体(A)または、重合体(A)と重合体(B)を含み、さらに硬化触媒(C)を含んでも良い。
<Curing catalyst (C)>
The curable composition of the present invention contains a polymer (A) or a polymer (A) and a polymer (B), and may further contain a curing catalyst (C).
本発明の使用される硬化触媒(C)は重合体(A)または重合体(B)の反応性ケイ素基を加水分解・縮合させて架橋させる反応を促進する役割を持つ。 The curing catalyst (C) used in the present invention plays a role in promoting the reaction of crosslinking by hydrolysis and condensation of the reactive silicon groups of the polymer (A) or polymer (B).
硬化触媒(C)としては、有機錫化合物、カルボン酸金属塩、アミン化合物、カルボン酸、アルコキシ金属、無機酸など既に公知の各種を使用できる。しかしながら、環境面から硬化触媒としては、非有機錫系の化合物を用いることが好ましい。特に、非有機錫系触媒でありながら本発明の硬化性組成物を速硬化させられることから、アミン化合物を硬化触媒として用いることが好ましい。 As the curing catalyst (C), various types of already known compounds such as organotin compounds, metal carboxylates, amine compounds, carboxylic acids, alkoxy metals, and inorganic acids can be used. However, from an environmental perspective, it is preferable to use non-organotin compounds as the curing catalyst. In particular, it is preferable to use amine compounds as the curing catalyst because they can rapidly cure the curable composition of the present invention despite being non-organotin catalysts.
本発明の硬化触媒(C)として使用できるアミン化合物には、ピリジンなどの含窒素環式化合物も含まれる。アミン化合物を具体的に例示すると、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ブチルアミン、アミルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、2-エチルヘキシルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ラウリルアミン、ペンタデシルアミン、セチルアミン、ステアリルアミン、シクロヘキシルアミン等の脂肪族第一級アミン類;ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ジブチルアミン、ジアミルアミン、ジヘキシルアミン、ジオクチルアミン、ジ(2-エチルヘキシル)アミン、ジデシルアミン、ジラウリルアミン、ジセチルアミン、ジステアリルアミン、メチルステアリルアミン、エチルステアリルアミン、ブチルステアリルアミン等の脂肪族第二級アミン類;トリアミルアミン、トリヘキシルアミン、トリオクチルアミン等の脂肪族第三級アミン類;トリアリルアミン、オレイルアミン、などの脂肪族不飽和アミン類;アニリン、ラウリルアニリン、ステアリルアニリン、トリフェニルアミン等の芳香族アミン類;ピリジン、2-アミノピリジン、2-(ジメチルアミノ)ピリジン、4-(ジメチルアミノピリジン)、2-ヒドロキシピリジン、イミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール、モルホリン、N-メチルモルホリン、ピペリジン、2-ピペリジンメタノール、2-(2-ピペリジノ)エタノール、ピペリドン、1,2-ジメチル-1,4,5,6-テトラヒドロピリミジン、1,8-ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン-7(DBU)、6-(ジブチルアミノ)-1,8-ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン-7(DBA-DBU)、1,5-ジアザビシクロ(4,3,0)ノネン-5(DBN)、1,4-ジアザビシクロ(2,2,2)オクタン(DABCO)、アジリジン等の複素環式化合物、および、その他のアミン類として、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、3-ヒドロキシプロピルアミン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、N-メチル-1,3-プロパンジアミン、N,N’-ジメチル-1,3-プロパンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、2-(2-アミノエチルアミノ)エタノール、ベンジルアミン、3-メトキシプロピルアミン、3-ラウリルオキシプロピルアミン、3-ジメチルアミノプロピルアミン、3-ジエチルアミノプロピルアミン、3-ジブチルアミノプロピルアミン、3-モルホリノプロピルアミン、2-(1-ピペラジニル)エチルアミン、キシリレンジアミン、2,4,6-トリス(ジメチルアミノメチル)フェノールなどのアミン類;グアニジン、ジフェニルグアニジンなどのグアニジン類;ブチルビグアニド、1-o-トリルビグアニドや1-フェニルビグアニド等のビグアニド類、等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 The amine compounds that can be used as the curing catalyst (C) of the present invention also include nitrogen-containing cyclic compounds such as pyridine. Specific examples of amine compounds include aliphatic primary amines such as methylamine, ethylamine, propylamine, isopropylamine, butylamine, amylamine, hexylamine, octylamine, 2-ethylhexylamine, nonylamine, decylamine, laurylamine, pentadecylamine, cetylamine, stearylamine, and cyclohexylamine; dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, diisopropylamine, dibutylamine, diamylamine, dihexylamine, dioctylamine, di(2-ethylhexyl)amine, didecylamine, dilaurylamine, dicetylamine, distearylamine, methylstearylamine, ethylstearylamine, and the like. aliphatic secondary amines such as triamylamine, trihexylamine, and trioctylamine; aliphatic tertiary amines such as triarylamine, triarylamine, and oleylamine; aliphatic unsaturated amines such as triallylamine and oleylamine; aromatic amines such as aniline, laurylaniline, stearylaniline, and triphenylamine; pyridine, 2-aminopyridine, 2-(dimethylamino)pyridine, 4-(dimethylaminopyridine), 2-hydroxypyridine, imidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, morpholine, N-methylmorpholine, piperidine, 2-piperidinemethanol, 2-(2-piperidino)ethanol, piperidone, 1,2-dimethyl-1,4,5,6 -tetrahydropyrimidine, 1,8-diazabicyclo(5,4,0)undecene-7 (DBU), 6-(dibutylamino)-1,8-diazabicyclo(5,4,0)undecene-7 (DBA-DBU), 1,5-diazabicyclo(4,3,0)nonene-5 (DBN), 1,4-diazabicyclo(2,2,2)octane (DABCO), heterocyclic compounds such as aziridine, and other amines such as monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, 3-hydroxypropylamine, ethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine, N-methyl-1,3-propanediamine, N,N'-dimethyl-1,3-propanediamine, diethanolamine, dimethyl ... Examples of such amines include ethylenetriamine, triethylenetetramine, 2-(2-aminoethylamino)ethanol, benzylamine, 3-methoxypropylamine, 3-lauryloxypropylamine, 3-dimethylaminopropylamine, 3-diethylaminopropylamine, 3-dibutylaminopropylamine, 3-morpholinopropylamine, 2-(1-piperazinyl)ethylamine, xylylenediamine, and 2,4,6-tris(dimethylaminomethyl)phenol; guanidines such as guanidine and diphenylguanidine; biguanides such as butylbiguanide, 1-o-tolylbiguanide, and 1-phenylbiguanide, but are not limited to these.
中でも、1,2-ジメチル-1,4,5,6-テトラヒドロピリミジン、DBU、DBA-DBU、DBN等のアミジン類;グアニジン、ジフェニルグアニジンなどのグアニジン類;ブチルビグアニド、1-o-トリルビグアニドや1-フェニルビグアニド等のビグアニド類は高い活性を示すことから好ましい。また、1-o-トリルビグアニドや1-フェニルビグアニド等のアリール置換ビグアニド類は、高い接着性を示すことから好ましい。 Among these, amidines such as 1,2-dimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidine, DBU, DBA-DBU, and DBN; guanidines such as guanidine and diphenylguanidine; and biguanides such as butylbiguanide, 1-o-tolylbiguanide, and 1-phenylbiguanide are preferred because they exhibit high activity. In addition, aryl-substituted biguanides such as 1-o-tolylbiguanide and 1-phenylbiguanide are preferred because they exhibit high adhesiveness.
また、アミン化合物は塩基性を示すが、共役酸のpKa値が11以上の値を示すアミン化合物は触媒活性も高く好ましい。特に1,2-ジメチル-1,4,5,6-テトラヒドロピリミジン、DBU、DBNなどは共役酸のpKa値が12以上であり、高い触媒活性を示すため好ましい。 In addition, amine compounds exhibit basicity, but those with a conjugate acid pKa value of 11 or more are preferred because they have high catalytic activity. In particular, 1,2-dimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidine, DBU, DBN, etc. have a conjugate acid pKa value of 12 or more and are preferred because they exhibit high catalytic activity.
取扱い易さ、安全性の点から、炭素原子数5~20のアルキルアミンを用いることが好ましく、炭素原子数6~15のアルキルアミンがより好ましい。炭素原子数がこの範囲よりも小さい場合には、揮発しやすくなり、臭気が増す傾向にある。炭素原子数がこの範囲よりも大きい場合には、室温において固状になりやすくなり、重合体(A)との相溶が困難となる場合がある。入手性の点から、オクチルアミン、2-エチルヘキシルアミン、ラウリルアミン、3-ジエチルアミノプロピルアミンがより好ましい。 From the viewpoints of ease of handling and safety, it is preferable to use an alkylamine having 5 to 20 carbon atoms, and more preferably an alkylamine having 6 to 15 carbon atoms. If the number of carbon atoms is smaller than this range, it tends to volatilize easily and have an increased odor. If the number of carbon atoms is larger than this range, it tends to become solid at room temperature, and compatibility with polymer (A) may be difficult. From the viewpoint of availability, octylamine, 2-ethylhexylamine, laurylamine, and 3-diethylaminopropylamine are more preferable.
本発明では硬化触媒(C)のアミン化合物として、アミノ基含有シランカップリング剤(以下、アミノシランと言う)も使用できる。アミノシランは、加水分解性基が結合したケイ素原子を含む基(以下加水分解性ケイ素基という)及び、置換あるいは非置換のアミノ基を有する化合物である。置換アミノ基の置換基としては、アルキル基、アラルキル基、アリール基が挙げられる。この加水分解性ケイ素基の例としては、一般式(3)で表される基の内、Yが加水分解性基である物を挙げることができる。具体的には、加水分解性基として既に例示した基を挙げることができるが、メトキシ基、エトキシ基等が加水分解速度の点から好ましい。加水分解性基の個数は、2個以上、特に3個以上が好ましい。具体的には、γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、γ-アミノプロピルトリイソプロポキシシラン、γ-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ-アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリイソプロポキシシラン、γ-(2-(2-アミノエチル)アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-(6-アミノヘキシル)アミノプロピルトリメトキシシラン、3-(N-エチルアミノ)-2-メチルプロピルトリメトキシシラン、γ-ウレイドプロピルトリメトキシシラン、γ-ウレイドプロピルトリエトキシシラン、N-フェニル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-ベンジル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-ビニルベンジル-γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-シクロヘキシルアミノメチルトリエトキシシラン、N-シクロヘキシルアミノメチルジエトキシメチルシラン、N-フェニルアミノメチルトリメトキシシラン、(2-アミノエチル)アミノメチルトリメトキシシラン、N,N’-ビス[3-(トリメトキシシリル)プロピル]エチレンジアミン等が挙げられる。 In the present invention, an amino group-containing silane coupling agent (hereinafter referred to as aminosilane) can also be used as the amine compound of the curing catalyst (C). Aminosilane is a compound having a group containing a silicon atom to which a hydrolyzable group is bonded (hereinafter referred to as hydrolyzable silicon group) and a substituted or unsubstituted amino group. Substituents of the substituted amino group include alkyl groups, aralkyl groups, and aryl groups. Examples of this hydrolyzable silicon group include groups represented by general formula (3) in which Y is a hydrolyzable group. Specifically, the groups already exemplified as hydrolyzable groups can be mentioned, but methoxy groups, ethoxy groups, etc. are preferred in terms of hydrolysis rate. The number of hydrolyzable groups is preferably 2 or more, particularly 3 or more. Specifically, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltriisopropoxysilane, γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropylmethyldiethoxysilane, γ-(2-aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilane, γ-(2-aminoethyl)aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-(2-aminoethyl)aminopropyltriethoxysilane, γ-(2-aminoethyl)aminopropylmethyldiethoxysilane, γ-(2-aminoethyl)aminopropyltriisopropoxysilane, γ-(2-(2-aminoethyl)aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilane, γ-(6-aminohexyl) Examples include aminopropyltrimethoxysilane, 3-(N-ethylamino)-2-methylpropyltrimethoxysilane, γ-ureidopropyltrimethoxysilane, γ-ureidopropyltriethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-benzyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-vinylbenzyl-γ-aminopropyltriethoxysilane, N-cyclohexylaminomethyltriethoxysilane, N-cyclohexylaminomethyldiethoxymethylsilane, N-phenylaminomethyltrimethoxysilane, (2-aminoethyl)aminomethyltrimethoxysilane, and N,N'-bis[3-(trimethoxysilyl)propyl]ethylenediamine.
硬化触媒(C)のアミノシランとしては、硬化性の点からアミノ基(-NH2)を有するアミノシランが好ましく、入手性の点から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-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシランが好ましい。 As the aminosilane of the curing catalyst (C), from the viewpoint of curability, an aminosilane having an amino group ( -NH2 ) is preferred, and from the viewpoint of availability, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, and γ-(2-aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilane are preferred.
また、加水分解によって上記のアミン化合物を生成するようなケチミン化合物も本発明の硬化触媒(C)として使用できる。 In addition, ketimine compounds that produce the above-mentioned amine compounds upon hydrolysis can also be used as the curing catalyst (C) of the present invention.
アミン化合物以外の硬化触媒(C)の具体例としては、酢酸、プロピオン酸、酪酸、2-エチルヘキサン酸、ラウリン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、ピバル酸、2,2-ジメチル酪酸、2,2-ジエチル酪酸、2,2-ジメチルヘキサン酸、2,2-ジエチルヘキサン酸、2,2-ジメチルオクタン酸、2-エチル-2,5-ジメチルヘキサン酸、ネオデカン酸、バーサチック酸などのカルボン酸;上記したカルボン酸の誘導体(カルボン酸無水物、エステル、アミド、ニトリル、塩化アシル);カルボン酸錫、カルボン酸鉛、カルボン酸ビスマス、カルボン酸カリウム、カルボン酸カルシウム、カルボン酸バリウム、カルボン酸チタン、カルボン酸ジルコニウム、カルボン酸ハフニウム、カルボン酸バナジウム、カルボン酸マンガン、カルボン酸鉄、カルボン酸コバルト、カルボン酸ニッケル、カルボン酸セリウムなどのカルボン酸金属塩;テトラブチルチタネート、テトラプロピルチタネート、チタンテトラキス(アセチルアセトナート)、ビス(アセチルアセトナト)ジイソプロポキシチタン、ジイソプロポキシチタンビス(エチルアセトセテート)などのチタン化合物;ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫マレエート、ジブチル錫フタレート、ジブチル錫ジオクタノエート、ジブチル錫ビス(2-エチルヘキサノエート)、ジブチル錫ビス(メチルマレエート)、ジブチル錫ビス(エチルマレエート)、ジブチル錫ビス(ブチルマレエート)、ジブチル錫ビス(オクチルマレエート)、ジブチル錫ビス(トリデシルマレエート)、ジブチル錫ビス(ベンジルマレエート)、ジブチル錫ジアセテート、ジオクチル錫ビス(エチルマレエート)、ジオクチル錫ビス(オクチルマレエート)、ジブチル錫ジメトキサイド、ジブチル錫ビス(ノニルフェノキサイド)、ジブテニル錫オキサイド、ジブチル錫オキサイド、ジブチル錫ビス(アセチルアセトナート)、ジブチル錫ビス(エチルアセトアセトナート)、ジブチル錫オキサイドとシリケート化合物との反応物、ジブチル錫オキサイドとフタル酸エステルとの反応物等の有機錫化合物;アルミニウムトリス(アセチルアセトナート)、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)、ジイソプロポキシアルミニウムエチルアセトアセテートなどのアルミニウム化合物類;ジルコニウムテトラキス(アセチルアセトナート)などのジルコニウム化合物類;テトラブトキシハフニウムなどの各種金属アルコキシド類;有機酸性リン酸エステル類;トリフルオロメタンスルホン酸などの有機スルホン酸類;塩酸、リン酸、ボロン酸などの無機酸類が挙げられる。ただし、前記した理由等から、有機錫化合物の使用量は、重合体(A)と重合体(B)の合計量100重量部に対して、5重量部以下が好ましく、0.5重量部以下がより好ましく、0.05重量部以下が更に好ましく、含有していないことが特に好ましい。 Specific examples of curing catalysts (C) other than amine compounds include carboxylic acids such as acetic acid, propionic acid, butyric acid, 2-ethylhexanoic acid, lauric acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, pivalic acid, 2,2-dimethylbutyric acid, 2,2-diethylbutyric acid, 2,2-dimethylhexanoic acid, 2,2-diethylhexanoic acid, 2,2-dimethyloctanoic acid, 2-ethyl-2,5-dimethylhexanoic acid, neodecanoic acid, and versatic acid; derivatives of the above-mentioned carboxylic acids (carboxylic acid anhydrides, esters, amides, nitriles, and acyl chlorides); tin carboxylate, lead carboxylate, bismuth carboxylate, potassium carboxylate, and calcium carboxylate. metal salts of carboxylates such as titanium, barium carboxylate, titanium carboxylate, zirconium carboxylate, hafnium carboxylate, vanadium carboxylate, manganese carboxylate, iron carboxylate, cobalt carboxylate, nickel carboxylate, and cerium carboxylate; titanium compounds such as tetrabutyl titanate, tetrapropyl titanate, titanium tetrakis(acetylacetonate), bis(acetylacetonate)diisopropoxytitanium, and diisopropoxytitanium bis(ethylacetoacetate); dibutyltin dilaurate, dibutyltin maleate, dibutyltin phthalate, dibutyltin dioctanoate, and dibutyltin bis(ethylacetoacetate). dibutyltin bis(2-ethylhexanoate), dibutyltin bis(methyl maleate), dibutyltin bis(ethyl maleate), dibutyltin bis(butyl maleate), dibutyltin bis(octyl maleate), dibutyltin bis(tridecyl maleate), dibutyltin bis(benzyl maleate), dibutyltin diacetate, dioctyltin bis(ethyl maleate), dioctyltin bis(octyl maleate), dibutyltin dimethoxide, dibutyltin bis(nonylphenoxide), dibutenyltin oxide, dibutyltin oxide, dibutyltin bis(acetylacetonate), dibutyltin bis(ethylacetonate) Examples of suitable organic tin compounds include organotin compounds such as aluminum tris(acetylacetonate), aluminum tris(ethylacetoacetate), and diisopropoxyaluminum ethylacetoacetate; zirconium compounds such as zirconium tetrakis(acetylacetonate); various metal alkoxides such as tetrabutoxyhafnium; organic acid phosphate esters; organic sulfonic acids such as trifluoromethanesulfonic acid; and inorganic acids such as hydrochloric acid, phosphoric acid, and boronic acid. However, for the reasons described above, the amount of the organotin compound used is preferably 5 parts by weight or less, more preferably 0.5 parts by weight or less, and even more preferably 0.05 parts by weight or less, relative to 100 parts by weight of the total amount of the polymer (A) and the polymer (B), and is particularly preferably not contained.
本発明の硬化性組成物においては、硬化触媒(C)は2種以上を併用してもよい。 In the curable composition of the present invention, two or more types of curing catalyst (C) may be used in combination.
硬化触媒(C)の使用量としては、重合体(A)と重合体(B)の合計量100重量部に対し、0.001~20重量部程度が好ましく、更には0.01~10重量部程度が好ましい。硬化触媒(C)の配合量がこの範囲を下回ると十分な硬化速度が得られ難くなることがあり、また貯蔵後に触媒活性が低下することがある。一方、硬化触媒(C)の配合量がこの範囲を上回ると可使時間が短くなり過ぎて作業性が悪くなることがある。 The amount of curing catalyst (C) used is preferably about 0.001 to 20 parts by weight, more preferably about 0.01 to 10 parts by weight, per 100 parts by weight of the total amount of polymer (A) and polymer (B). If the amount of curing catalyst (C) is below this range, it may be difficult to obtain a sufficient curing speed, and catalytic activity may decrease after storage. On the other hand, if the amount of curing catalyst (C) is above this range, the pot life may become too short, resulting in poor workability.
<添加剤>
本発明の硬化性組成物には、重合体(A)、重合体(B)、硬化触媒(C)の他に添加剤として、接着性付与剤、充填剤、可塑剤、粘着性付与樹脂、溶剤、希釈剤、物性調整剤、チクソ性付与剤、エポキシ基を含有する化合物、光硬化性物質、酸素硬化性物質、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、エポキシ樹脂、難燃剤、その他の添加剤、を添加しても良い。
<Additives>
In addition to the polymer (A), the polymer (B), and the curing catalyst (C), the curable composition of the present invention may contain additives such as an adhesion imparting agent, a filler, a plasticizer, a tackifying resin, a solvent, a diluent, a physical property adjusting agent, a thixotropy imparting agent, a compound containing an epoxy group, a photocurable substance, an oxygen-curable substance, an antioxidant, a light stabilizer, an ultraviolet absorber, an epoxy resin, a flame retardant, and other additives.
(接着性付与剤)
本発明の硬化性組成物には接着性付与剤として、シランカップリング剤を使用することができる。ここで言うシランカップリング剤とは、分子中に加水分解性ケイ素基とそれ以外の官能基を有する化合物で、各種被着体、すなわち、ガラス、アルミニウム、ステンレス、亜鉛、銅、モルタルなどの無機基材や、塩ビ、アクリル、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネートなどの有機基材に用いた場合、ノンプライマー条件またはプライマー処理条件下で、著しい接着性改善効果を示す。ノンプライマー条件下で使用した場合には、各種被着体に対する接着性を改善する効果が特に顕著である。他にも物性調整剤、無機充填材の分散性改良剤等として機能し得る化合物である。
(Adhesion imparting agent)
The curable composition of the present invention can use a silane coupling agent as an adhesion promoter. The silane coupling agent referred to here is a compound having a hydrolyzable silicon group and other functional groups in the molecule, and when used on various adherends, that is, inorganic substrates such as glass, aluminum, stainless steel, zinc, copper, mortar, and organic substrates such as vinyl chloride, acrylic, polyester, polyethylene, polypropylene, and polycarbonate, it shows a remarkable adhesiveness improving effect under non-primer conditions or primer treatment conditions. When used under non-primer conditions, the effect of improving the adhesiveness to various adherends is particularly remarkable. It is also a compound that can function as a physical property adjuster, a dispersion improver for inorganic fillers, etc.
シランカップリング剤の加水分解性ケイ素基の例としては、一般式(2)で表される基の内、Yが加水分解性基であるものを挙げることができる。具体的には、加水分解性基として既に例示した基を挙げることができるが、メトキシ基、エトキシ基等が加水分解速度の点から好ましい。加水分解性基の個数は、2個以上、特に3個以上が好ましい。 Examples of hydrolyzable silicon groups in silane coupling agents include groups represented by general formula (2) in which Y is a hydrolyzable group. Specific examples of hydrolyzable groups include those already listed as examples, but methoxy and ethoxy groups are preferred in terms of hydrolysis rate. The number of hydrolyzable groups is preferably 2 or more, and more preferably 3 or more.
加水分解性ケイ素基以外の官能基としては、置換または非置換のアミノ基、メルカプト基、エポキシ基、カルボキシル基、ビニル基、イソシアネート基、イソシアヌレート、ハロゲン等を例示できる。これらの内、置換または非置換のアミノ基、エポキシ基、イソシアネート基、イソシアヌレート等は接着性改善効果が高い為に好ましく、アミノ基が特に好ましい。 Examples of functional groups other than hydrolyzable silicon groups include substituted or unsubstituted amino groups, mercapto groups, epoxy groups, carboxyl groups, vinyl groups, isocyanate groups, isocyanurates, halogens, etc. Among these, substituted or unsubstituted amino groups, epoxy groups, isocyanate groups, isocyanurates, etc. are preferred because of their high adhesiveness improving effect, and amino groups are particularly preferred.
加水分解性ケイ素基とアミノ基の両方を有するシランカップリング剤は一般にアミノシランと呼ばれるが、本願発明において、アミノシランは硬化触媒としての機能も発揮するものである。従って、本明細書においては、アミノシランの具体例を硬化触媒についての説明の中で記載している。なお、接着性付与剤としての機能をより発揮させたい場合には、硬化触媒としての必要量以上にアミノシランを用いても良い。 Silane coupling agents having both a hydrolyzable silicon group and an amino group are generally called aminosilanes, but in the present invention, aminosilanes also function as curing catalysts. Therefore, in this specification, specific examples of aminosilanes are described in the explanation of the curing catalyst. Note that if it is desired to enhance the function as an adhesion promoter, aminosilane may be used in an amount greater than that required as a curing catalyst.
アミノシラン以外のシランカップリング剤の具体例としては、γ-イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、γ-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、γ-イソシアネートプロピルメチルジエトキシシラン、γ-イソシアネートプロピルメチルジメトキシシラン、(イソシアネートメチル)トリメトキシシラン、(イソシアネートメチル)ジメトキシメチルシラン等のイソシアネートシラン類;N-(1,3-ジメチルブチリデン)-3-(トリエトキシシリル)-1-プロパンアミン等のケチミン型シラン類;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トリエトキシシラン、γ-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ-メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、メルカプトメチルトリエトキシシラン等のメルカプトシラン類;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トリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、β-(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、β-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン等のエポキシシラン類;β-カルボキシエチルトリエトキシシラン、β-カルボキシエチルフェニルビス(2-メトキシエトキシ)シラン、N-β-(カルボキシメチル)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カルボキシシラン類;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ-メタクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ-アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン等のビニル型不飽和基含有シラン類;γ-クロロプロピルトリメトキシシラン等のハロゲン含有シラン類;トリス(3-トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート等のイソシアヌレートシラン類等を挙げることができる。また、上記アミノシランとエポキシシランの反応物、アミノシランとイソシアネートシランの反応物、アミノシランと(メタ)アクリロイルオキシ基含有シランの反応物なども使用できる。上記シラン類を部分的に縮合した縮合体も使用できる。さらに、これらを変性した誘導体である、アミノ変性シリルポリマー、シリル化アミノポリマー、不飽和アミノシラン錯体、フェニルアミノ長鎖アルキルシラン、アミノシリル化シリコーン、シリル化ポリエステル等もシランカップリング剤として用いることができる。 Specific examples of silane coupling agents other than aminosilanes include isocyanate silanes such as γ-isocyanate propyl trimethoxysilane, γ-isocyanate propyl triethoxysilane, γ-isocyanate propyl methyl diethoxysilane, γ-isocyanate propyl methyl dimethoxysilane, (isocyanate methyl) trimethoxysilane, and (isocyanate methyl) dimethoxymethylsilane; ketimine-type silanes such as N-(1,3-dimethylbutylidene)-3-(triethoxysilyl)-1-propanamine; mercaptosilanes such as γ-mercaptopropyl trimethoxysilane, γ-mercaptopropyl triethoxysilane, γ-mercaptopropyl methyl dimethoxysilane, γ-mercaptopropyl methyl diethoxysilane, and mercaptomethyl triethoxysilane; γ-glycidoxypropyl trimethoxysilane, γ-glycidoxypropyl tri Examples of the epoxy silanes include ethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, β-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, and β-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltriethoxysilane; carboxy silanes include β-carboxyethyltriethoxysilane, β-carboxyethylphenylbis(2-methoxyethoxy)silane, and N-β-(carboxymethyl)aminoethyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane; vinyl-type unsaturated group-containing silanes include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, γ-methacryloyloxypropylmethyldimethoxysilane, and γ-acryloyloxypropyltriethoxysilane; halogen-containing silanes include γ-chloropropyltrimethoxysilane; and isocyanurate silanes such as tris(3-trimethoxysilylpropyl)isocyanurate. Also usable are reaction products of the above aminosilanes and epoxysilanes, reaction products of aminosilanes and isocyanatesilanes, and reaction products of aminosilanes and (meth)acryloyloxy group-containing silanes. Condensates obtained by partially condensing the above silanes can also be used. Furthermore, derivatives obtained by modifying these, such as amino-modified silyl polymers, silylated amino polymers, unsaturated aminosilane complexes, phenylamino long-chain alkylsilanes, aminosilylated silicones, and silylated polyesters, can also be used as silane coupling agents.
上記シランカップリング剤は、1種類のみで使用しても良いし、2種類以上を混合使用してもよい。 The above silane coupling agents may be used alone or in combination of two or more.
本発明で使用するシランカップリング剤の使用量としては、重合体(A)100重量部、重合体(A)及び重合体(B)を含有する場合は重合体(A)と重合体(B)の合計量100重量部に対し、0.01~20重量部程度が好ましく、0.1~10重量部程度がより好ましく、1~7重量部程度が特に好ましい。配合量がこの範囲を下回ると、接着性が十分に得られない場合がある。配合量がこの範囲を上回ると実用的な硬化速度が得られなくなる場合があり、また硬化反応が充分に進行し難くなる場合がある。 The amount of the silane coupling agent used in the present invention is preferably about 0.01 to 20 parts by weight, more preferably about 0.1 to 10 parts by weight, and particularly preferably about 1 to 7 parts by weight, per 100 parts by weight of polymer (A), or per 100 parts by weight of the total amount of polymer (A) and polymer (B) when polymer (A) and polymer (B) are contained. If the blending amount is below this range, sufficient adhesion may not be obtained. If the blending amount is above this range, a practical curing speed may not be obtained, and the curing reaction may not proceed sufficiently.
上記したシランカップリング剤以外にも、接着性付与剤として、特に限定されないが、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、硫黄、アルキルチタネート類、芳香族ポリイソシアネート等が使用できる。上記接着性付与剤は1種類のみで使用しても良いし、2種類以上混合使用しても良い。 In addition to the above-mentioned silane coupling agents, other adhesion promoters that can be used include, but are not limited to, epoxy resins, phenolic resins, sulfur, alkyl titanates, aromatic polyisocyanates, etc. The adhesion promoters may be used alone or in combination of two or more.
また、本発明の組成物には、シリケートを用いることができる。このシリケートは、架橋剤として作用し、本発明の硬化性組成物から得られる硬化物の復元性、耐久性、および、耐クリープ性を改善する機能を有する。また更に、接着性および耐水接着性、高温高湿条件での接着耐久性を改善する効果も有する。シリケートとしてはテトラアルコキシシランまたはその部分加水分解縮合物が使用できる。シリケートを使用する場合、その使用量は重合体(A)100重量部、重合体(A)及び重合体(B)を含有する場合は重合体(A)と重合体(B)の合計量100重量部に対して0.1~20重量部であることが好ましく、0.5~10重量部がより好ましい。 In addition, silicate can be used in the composition of the present invention. This silicate acts as a crosslinking agent and has the function of improving the recovery, durability, and creep resistance of the cured product obtained from the curable composition of the present invention. Furthermore, it also has the effect of improving adhesion, water-resistant adhesion, and adhesion durability under high temperature and high humidity conditions. As the silicate, tetraalkoxysilane or a partial hydrolysis condensate thereof can be used. When silicate is used, the amount of silicate used is preferably 0.1 to 20 parts by weight, more preferably 0.5 to 10 parts by weight, per 100 parts by weight of polymer (A), or, in the case where polymer (A) and polymer (B) are contained, per 100 parts by weight of the total amount of polymer (A) and polymer (B).
シリケートの具体例としては、たとえばテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、エトキシトリメトキシシラン、ジメトキシジエトキシシラン、メトキシトリエトキシシラン、テトラ-n-プロポキシシラン、テトラ-i-プロポキシシラン、テトラ-n-ブトキシシラン、テトラ-i-ブトキシシラン、テトラ-t-ブトキシシランなどのテトラアルコキシシラン(テトラアルキルシリケート)、および、それらの部分加水分解縮合物があげられる。 Specific examples of silicates include tetraalkoxysilanes (tetraalkylsilicates) such as tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, ethoxytrimethoxysilane, dimethoxydiethoxysilane, methoxytriethoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetra-i-propoxysilane, tetra-n-butoxysilane, tetra-i-butoxysilane, and tetra-t-butoxysilane, as well as partial hydrolysis and condensation products thereof.
テトラアルコキシシランの部分加水分解縮合物は、本発明の復元性、耐久性、および、耐クリープ性の改善効果がテトラアルコキシシランよりも大きい為により好ましい。 The partial hydrolysis condensation product of tetraalkoxysilane is more preferable because the effect of improving the recovery, durability, and creep resistance of the present invention is greater than that of tetraalkoxysilane.
前記テトラアルコキシシランの部分加水分解縮合物としては、たとえば通常の方法でテトラアルコキシシランに水を添加し、部分加水分解させて縮合させたものがあげられる。また、オルガノシリケート化合物の部分加水分解縮合物は、市販のものを用いることができる。このような縮合物としては、例えば、メチルシリケート51、エチルシリケート40(いずれもコルコート(株)製)等が挙げられる。 The partial hydrolysis condensate of the tetraalkoxysilane may be, for example, a product obtained by adding water to a tetraalkoxysilane in a conventional manner to cause partial hydrolysis and condensation. In addition, a commercially available product may be used as the partial hydrolysis condensate of an organosilicate compound. Examples of such condensates include methyl silicate 51 and ethyl silicate 40 (both manufactured by Colcoat Co., Ltd.).
(充填剤)
本発明の組成物には充填剤を添加することができる。充填剤としては、フュームシリカ、沈降性シリカ、結晶性シリカ、溶融シリカ、ドロマイト、無水ケイ酸、含水ケイ酸、およびカーボンブラックの如き補強性充填剤;重質炭酸カルシウム、膠質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイソウ土、焼成クレー、クレー、タルク、酸化チタン、ベントナイト、有機ベントナイト、酸化第二鉄、アルミニウム微粉末、フリント粉末、酸化亜鉛、活性亜鉛華、シラスバルーン、ガラスミクロバルーン、フェノール樹脂や塩化ビニリデン樹脂の有機ミクロバルーン、PVC粉末、PMMA粉末など樹脂粉末の如き充填剤;ガラス繊維およびフィラメントの如き繊維状充填剤等が挙げられる。充填剤を使用する場合、その使用量は重合体(A)100重量部、重合体(A)及び重合体(B)を含有する場合は重合体(A)と重合体(B)の合計量100重量部に対して1~250重量部が好ましく、10~200重量部がより好ましい。
(filler)
A filler can be added to the composition of the present invention. Examples of the filler include reinforcing fillers such as fume silica, precipitated silica, crystalline silica, fused silica, dolomite, anhydrous silicic acid, hydrous silicic acid, and carbon black; heavy calcium carbonate, colloidal calcium carbonate, magnesium carbonate, diatomaceous earth, calcined clay, clay, talc, titanium oxide, bentonite, organic bentonite, ferric oxide, aluminum fine powder, flint powder, zinc oxide, activated zinc oxide, shirasu balloons, glass microballoons, organic microballoons of phenolic resins and vinylidene chloride resins, PVC powder, PMMA powder, and other resin powders; and fibrous fillers such as glass fibers and filaments. When a filler is used, the amount of the filler is preferably 1 to 250 parts by weight, more preferably 10 to 200 parts by weight, per 100 parts by weight of the polymer (A), and more preferably 10 to 200 parts by weight, per 100 parts by weight of the total amount of the polymer (A) and the polymer (B) when the polymer (A) and the polymer (B) are contained.
前記充填剤は、特開2001-181532号公報に記載されているように、酸化カルシウムなどの脱水剤と均一に混合した後、気密性素材で構成された袋に封入し、適当な時間放置することにより予め脱水乾燥することも可能である。この低水分量充填剤を使用することにより、特に一液型組成物とする場合、貯蔵安定性を改良することができる。 As described in JP 2001-181532 A, the filler can be mixed uniformly with a dehydrating agent such as calcium oxide, sealed in an airtight bag, and left for an appropriate period of time to dehydrate and dry in advance. The use of this low moisture content filler can improve storage stability, particularly when used as a one-liquid composition.
また、透明性の高い組成物を得る場合には、特開平11-302527号公報に記載されているように、メタクリル酸メチルなどの重合体を原料とした高分子粉体や、非晶質シリカなどを充填剤として使用することができる。また、特開2000-38560号公報に記載されているように、その表面に疎水基が結合した二酸化珪素微粉末である疎水性シリカなどを充填剤として使用することにより透明性の高い組成物を得ることができる。二酸化珪素微粉末の表面は、一般的にシラノール基(-SiOH)となっているが、このシラノール基に有機珪素ハロゲン化物やアルコール類等を反応させることによって、(-SiO-疎水基)を生成させたものが疎水性シリカである。具体的には、二酸化珪素微粉末の表面に存在するシラノール基に、ジメチルシロキサン,ヘキサメチルジシラザン,ジメチルジクロルシラン,トリメトキシオクチルシラン,トリメチルシラン等を反応結合させたものである。なお、表面がシラノール基(-SiOH)で形成されている二酸化珪素微
粉末は、親水性シリカ微粉末と呼ばれる。
In addition, when a highly transparent composition is to be obtained, as described in JP-A-11-302527, a polymer powder made from a polymer such as methyl methacrylate, or amorphous silica can be used as a filler. In addition, as described in JP-A-2000-38560, a highly transparent composition can be obtained by using hydrophobic silica, which is a silicon dioxide fine powder having hydrophobic groups bonded to its surface, as a filler. The surface of silicon dioxide fine powder is generally made of silanol groups (-SiOH), and hydrophobic silica is obtained by reacting this silanol group with an organic silicon halide, alcohols, or the like to generate (-SiO-hydrophobic groups). Specifically, dimethylsiloxane, hexamethyldisilazane, dimethyldichlorosilane, trimethoxyoctylsilane, trimethylsilane, or the like is reacted and bonded to the silanol groups present on the surface of silicon dioxide fine powder. Silicon dioxide fine powder whose surface is formed of silanol groups (-SiOH) is called hydrophilic silica fine powder.
これら充填剤の使用により強度の高い硬化物を得たい場合には、主にヒュームドシリカ、沈降性シリカ、結晶性シリカ、溶融シリカ、ドロマイト、無水ケイ酸、含水ケイ酸およびカーボンブラック、表面処理微細炭酸カルシウム、焼成クレー、クレー、および活性亜鉛華などから選ばれる充填剤が好ましく、重合体(A)100重量部、重合体(A)及び重合体(B)を含有する場合は重合体(A)と重合体(B)の合計量100重量部に対し、1~200重量部使用すれば好ましい結果が得られる。また、低強度で破断伸びが大である硬化物を得たい場合には、主に酸化チタン、重質炭酸カルシウムなどの炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、タルク、酸化第二鉄、酸化亜鉛、およびシラスバルーンなどから選ばれる充填剤を、重合体(A)100重量部、重合体(A)及び重合体(B)を含有する場合は重合体(A)と重合体(B)の合計量100重量部に対して5~200重量部使用すれば好ましい結果が得られる。なお、一般的に炭酸カルシウムは、比表面積の値が大きいほど硬化物の破断強度、破断伸び、接着性の改善効果は大きくなる。もちろんこれら充填剤は1種類のみで使用してもよいし、2種類以上混合使用してもよい。炭酸カルシウムを使用する場合、表面処理微細炭酸カルシウムと重質炭酸カルシウムなどの粒径が大きい炭酸カルシウムを併用することが望ましい。表面処理微細炭酸カルシウムの粒径は0.5μm以下が好ましく、表面処理は脂肪酸や脂肪酸塩で処理されていることが好ましい。また、粒径が大きい炭酸カルシウムの粒径は1μm以上が好ましく表面処理されていないものを用いることができる。 If it is desired to obtain a hardened product with high strength by using these fillers, a filler selected from fumed silica, precipitated silica, crystalline silica, fused silica, dolomite, silicic acid anhydride, silicic acid hydrate, carbon black, surface-treated fine calcium carbonate, calcined clay, clay, and activated zinc oxide is preferred. A good result can be obtained by using 1 to 200 parts by weight per 100 parts by weight of polymer (A), or 100 parts by weight of the total of polymer (A) and polymer (B) when polymer (A) and polymer (B) are contained. Also, if it is desired to obtain a hardened product with low strength and high breaking elongation, a filler selected from titanium oxide, calcium carbonate such as heavy calcium carbonate, magnesium carbonate, talc, ferric oxide, zinc oxide, and shirasu balloon is preferred. A good result can be obtained by using 5 to 200 parts by weight of a filler selected from titanium oxide, calcium carbonate such as heavy calcium carbonate, magnesium carbonate, talc, ferric oxide, zinc oxide, and shirasu balloon, or 100 parts by weight of the total of polymer (A) and polymer (B) when polymer (A) and polymer (B) are contained. In general, the larger the specific surface area of calcium carbonate, the greater the effect of improving the breaking strength, breaking elongation, and adhesiveness of the cured product. Of course, these fillers may be used alone or in combination of two or more types. When using calcium carbonate, it is desirable to use a combination of surface-treated fine calcium carbonate and calcium carbonate with a large particle size, such as heavy calcium carbonate. The particle size of the surface-treated fine calcium carbonate is preferably 0.5 μm or less, and the surface is preferably treated with a fatty acid or fatty acid salt. Furthermore, the particle size of the large calcium carbonate is preferably 1 μm or more, and non-surface-treated calcium carbonate can be used.
組成物の作業性(キレなど)向上や硬化物表面を艶消し状にするために、有機バルーン、無機バルーンの添加が好ましい。これらの充填剤は表面処理することもでき、1種類のみで使用しても良いし、2種類以上混合使用することもできる。作業性(キレなど)向上には、バルーンの粒径は0.1mm以下が好ましい。硬化物表面を艶消し状にするためには、5~300μmが好ましい。 To improve the workability (sharpness, etc.) of the composition and to give the cured product a matte surface, it is preferable to add organic or inorganic balloons. These fillers can also be used for surface treatment, and may be used alone or in combination with two or more types. To improve workability (sharpness, etc.), the particle size of the balloons is preferably 0.1 mm or less. To give the cured product a matte surface, it is preferable to use a particle size of 5 to 300 μm.
本発明の組成物は硬化物の耐薬品性が良好であるなどの理由により、サイジングボード、特に窯業系サイジングボード、など住宅の外壁の目地や外壁タイルの接着剤、外壁タイルの接着剤であって目地に接着剤がそのまま残るものなどに好適に用いられるが、外壁の意匠とシーリング材の意匠が調和することが望ましい。特に、外壁としてスパッタ塗装、着色骨材などの混入により高級感のある外壁が用いられるようになっている。本発明の組成物に直径が0.1mm以上、好ましくは0.1~5.0mm程度の鱗片状または粒状の物質が配合されていると、硬化物はこのような高級感のある外壁と調和し、耐薬品性がすぐれるためこの硬化物の外観は長期にわたって持続する優れた組成物となる。粒状の物質を用いると砂まき調あるいは砂岩調のざらつき感がある表面となり、鱗片状物質を用いると鱗片状に起因する凹凸状の表面となる。 The composition of the present invention is suitable for use in sizing boards, particularly ceramic sizing boards, and other joints in the exterior walls of houses, as adhesives for exterior wall tiles, and adhesives for exterior wall tiles that leave the adhesive in the joints. It is desirable that the design of the exterior wall and the design of the sealant harmonize. In particular, exterior walls that have a luxurious feel due to sputter painting and the inclusion of colored aggregates are being used. If the composition of the present invention contains a scaly or granular material with a diameter of 0.1 mm or more, preferably 0.1 to 5.0 mm, the cured product will harmonize with such a luxurious exterior wall, and since the composition has excellent chemical resistance, the appearance of the cured product will last for a long time. If a granular material is used, the surface will have a rough sand or sandstone texture, and if a scaly material is used, the surface will have an uneven texture due to the scaly shape.
鱗片状または粒状の物質の好ましい直径、配合量、材料などは特開平9-53063号公報に記載されているように次の通りである。 The preferred diameter, amount, and materials of the scaly or granular substances are as follows, as described in JP-A-9-53063:
直径は0.1mm以上、好ましくは0.1~5.0mm程度であり、外壁の材質、模様等に合わせて適当な大きさのものが使用される。0.2mm~5.0mm程度や0.5mm~5.0mm程度のものも使用可能である。鱗片状の物質の場合には、厚さが直径の1/10~1/5程度の薄さ(0.01~1.00mm程度)とされる。鱗片状または粒状の物質は、シーリング主材内に予め混合されてシーリング材として施工現場に運搬されるか、使用に際して、施工現場にてシーリング主材内に混合される。 The diameter is 0.1 mm or more, preferably about 0.1 to 5.0 mm, and an appropriate size is used according to the material and pattern of the exterior wall. About 0.2 mm to 5.0 mm or about 0.5 mm to 5.0 mm can also be used. In the case of a scaly substance, the thickness is about 1/10 to 1/5 of the diameter (about 0.01 to 1.00 mm). The scaly or granular substance is either premixed into the main sealing material and transported to the construction site as a sealant, or mixed into the main sealing material at the construction site when used.
鱗片状または粒状の物質は、シーリング材組成物や接着剤組成物等の組成物100重量部に対して、1~200重量部程度が配合される。配合量は、個々の鱗片状または粒状の物質の大きさ、外壁の材質、模様等によって、適当に選定される。 The scale-like or granular substance is mixed in an amount of about 1 to 200 parts by weight per 100 parts by weight of the composition, such as the sealant composition or adhesive composition. The amount to be mixed is appropriately selected depending on the size of each scale-like or granular substance, the material of the exterior wall, the pattern, etc.
鱗片状または粒状の物質としては、ケイ砂、マイカ等の天然物、合成ゴム、合成樹脂、アルミナ等の無機物が使用される。目地部に充填した際の意匠性を高めるために、外壁の材質、模様等に合わせて、適当な色に着色される。 Scaly or granular substances that can be used include natural substances such as silica sand and mica, as well as inorganic substances such as synthetic rubber, synthetic resin, and alumina. In order to improve the design when filled into the joints, they are colored appropriately to match the material and pattern of the exterior wall.
好ましい仕上げ方法などは特開平9-53063号公報に記載されている。 Preferred finishing methods are described in JP-A-9-53063.
また、同様の目的でバルーン(好ましくは平均粒径が0.1mm以上のもの)を用いれば砂まき調あるいは砂岩調のざらつき感がある表面になり、かつ軽量化を図ることができる。バルーンの好ましい直径、配合量、材料などは特開平10-251618号公報に記載されているように次の通りである。 For the same purpose, balloons (preferably with an average particle size of 0.1 mm or more) can be used to create a rough, sandy or sandstone-like surface, while also reducing weight. The preferred diameter, amount, and materials of the balloons are as follows, as described in JP-A-10-251618:
バルーンは、球状体充填剤で内部が中空のものである。このバルーンの材料としては、ガラス、シラス、シリカなどの無機系の材料、および、フェノール樹脂、尿素樹脂、ポリスチレン、サランなどの有機系の材料があげられるが、これらのみに限定されるものではなく、無機系の材料と有機系の材料とを複合させたり、また、積層して複数層を形成させたりすることもできる。無機系の、あるいは有機系の、またはこれらを複合させるなどしたバルーンを使用することができる。また、使用するバルーンは、同一のバルーンを使用しても、あるいは異種の材料のバルーンを複数種類混合して使用しても差し支えがない。さらに、バルーンは、その表面を加工ないしコーティングしたものを使用することもできるし、またその表面を各種の表面処理剤で処理したものを使用することもできる。たとえば、有機系のバルーンを炭酸カルシウム、タルク、酸化チタンなどでコーティングしたり、無機系のバルーンをシランカップリング剤で表面処理することなどがあげられる。 The balloon is hollow and made of spherical filler. The material of the balloon includes inorganic materials such as glass, silas, and silica, and organic materials such as phenolic resin, urea resin, polystyrene, and saran, but is not limited to these. Inorganic and organic materials can be combined, or laminated to form multiple layers. Inorganic or organic balloons, or combinations of these, can be used. The balloons used can be the same or a mixture of multiple types of balloons made of different materials. Furthermore, the balloons can be surface-treated or coated, or can be surface-treated with various surface treatment agents. For example, organic balloons can be coated with calcium carbonate, talc, titanium oxide, etc., or inorganic balloons can be surface-treated with a silane coupling agent.
砂まき調あるいは砂岩調のざらつき感がある表面を得るには、バルーンは粒径が0.1mm以上であることが好ましい。0.2mm~5.0mm程度や0.5mm~5.0mm程度のものも使用可能である。0.1mm未満のものでは、多量に配合しても組成物の粘度を上昇させるだけで、ざらつき感が発揮されない場合がある。バルーンの配合量は目的とする砂まき調あるいは砂岩調のざらつき感の程度によって容易に定めることができる。通常、粒径が0.1mm以上のものを組成物中の容積濃度で5~25vol%の範囲となる割合で配合することが望ましい。バルーンの容積濃度が5vol%未満であるとざらつき感がなく、また25vol%を超えると、シーリング材や接着剤の粘度が高くなり作業性が悪く、硬化物のモジュラスも高くなり、シーリング材や接着剤の基本性能が損なわれる傾向にある。シーリング材の基本性能とのバランスが特に好ましい容積濃度は8~22vol%である。 To obtain a rough surface with a sandy or sandstone texture, the particle size of the balloons is preferably 0.1 mm or more. Balloons with a particle size of about 0.2 mm to 5.0 mm or about 0.5 mm to 5.0 mm can also be used. Balloons with a particle size of less than 0.1 mm may only increase the viscosity of the composition even if a large amount is added, and may not provide a rough texture. The amount of balloons to be added can be easily determined depending on the desired degree of roughness of the sandy or sandstone texture. Usually, it is desirable to add balloons with a particle size of 0.1 mm or more in a ratio that results in a volume concentration in the range of 5 to 25 vol% in the composition. If the volume concentration of the balloons is less than 5 vol%, there will be no rough texture, and if it exceeds 25 vol%, the viscosity of the sealant or adhesive will increase, making it difficult to work with, and the modulus of the cured product will also increase, tending to impair the basic performance of the sealant or adhesive. A volume concentration that is particularly preferable for balancing with the basic performance of the sealant is 8 to 22 vol%.
バルーンを用いる際には特開2000-154368号公報に記載されているようなスリップ防止剤、特開2001-164237号公報に記載されているような硬化物の表面を凹凸状態に加えて艶消し状態にするためのアミン化合物、特に融点35℃以上の第1級および/または第2級アミンを添加することができる。 When using balloons, it is possible to add an anti-slip agent as described in JP-A-2000-154368, or an amine compound to make the surface of the cured product uneven and matte as described in JP-A-2001-164237, particularly a primary and/or secondary amine with a melting point of 35°C or higher.
バルーンの具体例は特開平2-129262号、特開平4-8788号、特開平4-173867号、特開平5-1225号、特開平7-113073号、特開平9-53063号、特開平10-251618号、特開2000-154368号、特開2001-164237号、WO97/05201号などの各公報に記載されている。 Specific examples of balloons are described in JP-A-2-129262, JP-A-4-8788, JP-A-4-173867, JP-A-5-1225, JP-A-7-113073, JP-A-9-53063, JP-A-10-251618, JP-A-2000-154368, JP-A-2001-164237, WO97/05201, and other publications.
また、特開2004-51701号公報または特開2004-66749号公報などに記載の熱膨張性微粒中空体を使用することができる。熱膨張性微粒中空体とは、炭素原子数1から5の炭化水素などの低沸点化合物を高分子外殻材(塩化ビニリデン系共重合体、アクリロニトリル系共重合体、または塩化ビニリデン-アクリロニトリル共重合体)で球状に包み込んだプラスチック球体である。本組成物を用いた接着部分を加熱することによって、熱膨張性微粒中空体の殻内のガス圧が増し、高分子外殻材が軟化することで体積が劇的に膨張し、接着界面を剥離させる役割を果たす。熱膨張性微粒中空体の添加により、不要時には加熱するだけで簡単に材料の破壊を伴わずに剥離でき、且つ有機溶剤を一切用いないで加熱剥離可能な接着性組成物が得られる。 Thermal expandable hollow microparticles described in JP-A-2004-51701 or JP-A-2004-66749 can also be used. Thermally expandable hollow microparticles are plastic spheres in which a low-boiling point compound such as a hydrocarbon having 1 to 5 carbon atoms is spherically wrapped in a polymeric shell material (vinylidene chloride copolymer, acrylonitrile copolymer, or vinylidene chloride-acrylonitrile copolymer). By heating the adhesive portion using this composition, the gas pressure inside the shell of the thermally expandable hollow microparticle increases, and the polymeric shell material softens, dramatically expanding its volume and playing a role in peeling the adhesive interface. By adding thermally expandable hollow microparticles, an adhesive composition can be obtained that can be peeled off by simply heating when not needed without destroying the material, and can be peeled off by heating without using any organic solvents.
本発明の組成物がシーリング材硬化物粒子を含む場合も硬化物は表面に凹凸を形成し意匠性を向上させることができる。シーリング材硬化物粒子の好ましい直径、配合量、材料などは特開2001-115142号公報に記載されているように次の通りである。直径は0.1mm~1mmが好ましく、さらには0.2~0.5mm程度がより好ましい。配合量は硬化性組成物中に5~100重量%が好ましく、さらには20~50重量%がより好ましい。材料は、ウレタン樹脂、シリコーン、変成シリコーン、多硫化ゴム等を挙げることができシーリング材に用いられるものであれば限定されないが、変成シリコーン系のシーリング材が好ましい。 When the composition of the present invention contains sealant cured particles, the cured product can form unevenness on the surface, improving the design. The preferred diameter, amount, and material of the sealant cured particles are as follows, as described in JP 2001-115142 A. The diameter is preferably 0.1 mm to 1 mm, and more preferably about 0.2 to 0.5 mm. The amount is preferably 5 to 100% by weight in the curable composition, and more preferably 20 to 50% by weight. Materials include urethane resin, silicone, modified silicone, polysulfide rubber, etc., and are not limited as long as they are used in sealants, but modified silicone sealants are preferred.
(可塑剤)
本発明の組成物には可塑剤を添加することができる。可塑剤の添加により、硬化性組成物の粘度やスランプ性および組成物を硬化して得られる硬化物の引張り強度、伸びなどの機械特性が調整できる。可塑剤の例としては、ジブチルフタレート、ジヘプチルフタレート、ビス(2-エチルヘキシル)フタレート、ブチルベンジルフタレート等のフタル酸エステル類;ジオクチルアジペート、ジオクチルセバケート、ジブチルセバケート、コハク酸イソデシル等の非芳香族二塩基酸エステル類;オレイン酸ブチル、アセチルリシリノール酸メチル等の脂肪族エステル類;トリクレジルホスフェート、トリブチルホスフェート等のリン酸エステル類;トリメリット酸エステル類;塩素化パラフィン類;アルキルジフェニル、部分水添ターフェニル、等の炭化水素系油;プロセスオイル類;エポキシ化大豆油、エポキシステアリン酸ベンジル等のエポキシ可塑剤類をあげることができる。
(Plasticizer)
A plasticizer can be added to the composition of the present invention. The addition of a plasticizer can adjust the viscosity and slump of the curable composition, and the mechanical properties such as the tensile strength and elongation of the cured product obtained by curing the composition. Examples of plasticizers include phthalates such as dibutyl phthalate, diheptyl phthalate, bis(2-ethylhexyl) phthalate, and butyl benzyl phthalate; non-aromatic dibasic acid esters such as dioctyl adipate, dioctyl sebacate, dibutyl sebacate, and isodecyl succinate; aliphatic esters such as butyl oleate and methyl acetyl ricinoleate; phosphate esters such as tricresyl phosphate and tributyl phosphate; trimellitic acid esters; chlorinated paraffins; hydrocarbon oils such as alkyl diphenyls and partially hydrogenated terphenyls; process oils; and epoxy plasticizers such as epoxidized soybean oil and epoxy benzyl stearate.
また、高分子可塑剤を使用することができる。高分子可塑剤を使用すると重合体成分を分子中に含まない可塑剤である低分子可塑剤を使用した場合に比較して、初期の物性を長期にわたり維持できる。更に、該硬化物にアルキド塗料を塗布した場合の乾燥性(塗装性ともいう)を改良できる。高分子可塑剤の具体例としては、ビニル系モノマーを種々の方法で重合して得られるビニル系重合体;ジエチレングリコールジベンゾエート、トリエチレングリコールジベンゾエート、ペンタエリスリトールエステル等のポリアルキレングリコールのエステル類;セバシン酸、アジピン酸、アゼライン酸、フタル酸等の2塩基酸とエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール等の2価アルコールから得られるポリエステル系可塑剤;分子量500以上、さらには1000以上のポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のポリエーテルポリオールあるいはこれらポリエーテルポリオールの水酸基をエステル基、エーテル基などに変換した誘導体等のポリエーテル類;ポリスチレンやポリ-α-メチルスチレン等のポリスチレン類;ポリブタジエン、ポリブテン、ポリイソブチレン、ブタジエン-アクリロニトリル、ポリクロロプレン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 Polymeric plasticizers can also be used. When polymeric plasticizers are used, the initial physical properties can be maintained for a long period of time compared to when low molecular weight plasticizers, which are plasticizers that do not contain polymer components in the molecule, are used. Furthermore, the drying properties (also called paintability) can be improved when an alkyd paint is applied to the cured product. Specific examples of polymer plasticizers include vinyl polymers obtained by polymerizing vinyl monomers by various methods; esters of polyalkylene glycols such as diethylene glycol dibenzoate, triethylene glycol dibenzoate, and pentaerythritol ester; polyester plasticizers obtained from dibasic acids such as sebacic acid, adipic acid, azelaic acid, and phthalic acid and dihydric alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, and dipropylene glycol; polyether polyols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polytetramethylene glycol having a molecular weight of 500 or more, or even 1000 or more, or derivatives in which the hydroxyl groups of these polyether polyols are converted to ester groups, ether groups, or the like; polystyrenes such as polystyrene and poly-α-methylstyrene; polybutadiene, polybutene, polyisobutylene, butadiene-acrylonitrile, and polychloroprene, but are not limited to these.
これらの高分子可塑剤のうちで、重合体(A)、重合体(A)および重合体(B)を含有する場合は、重合体(A)および重合体(B)と相溶するものが好ましい。この点から、ポリエーテル類やビニル系重合体が好ましい。また、ポリエーテル類を可塑剤として使用すると、表面硬化性および深部硬化性が改善され、貯蔵後の硬化遅延も起こらないことから好ましく、中でもポリプロピレングリコールがより好ましい。また、相溶性および耐候性、耐熱性の点からビニル系重合体が好ましい。ビニル系重合体の中でもアクリル系重合体および/又はメタクリル系重合体が好ましく、ポリアクリル酸アルキルエステルなどアクリル系重合体がさらに好ましい。この重合体の合成法は、分子量分布が狭く、低粘度化が可能なことからリビングラジカル重合法が好ましく、原子移動ラジカル重合法がさらに好ましい。また、特開2001-207157号公報に記載されているアクリル酸アルキルエステル系単量体を高温、高圧で連続塊状重合によって得た、いわゆるSGOプロセスによる重合体を用いるのが好ましい。 Among these polymer plasticizers, when polymer (A), polymer (A) and polymer (B) are contained, those compatible with polymer (A) and polymer (B) are preferred. From this point of view, polyethers and vinyl polymers are preferred. In addition, when polyethers are used as plasticizers, the surface curability and deep curability are improved, and curing delay after storage does not occur, so they are preferred, and polypropylene glycol is more preferred among them. In addition, vinyl polymers are preferred from the viewpoints of compatibility, weather resistance and heat resistance. Among vinyl polymers, acrylic polymers and/or methacrylic polymers are preferred, and acrylic polymers such as polyacrylic acid alkyl esters are more preferred. As a method for synthesizing this polymer, the living radical polymerization method is preferred because it has a narrow molecular weight distribution and can reduce viscosity, and the atom transfer radical polymerization method is more preferred. In addition, it is preferable to use a polymer obtained by the so-called SGO process, which is obtained by continuous bulk polymerization of acrylic acid alkyl ester monomers at high temperature and high pressure as described in JP-A-2001-207157.
高分子可塑剤の数平均分子量は、好ましくは500~15000であるが、より好ましくは800~10000であり、さらに好ましくは1000~8000、特に好ましくは1000~5000である。最も好ましくは1000~3000である。分子量が低すぎると熱や降雨により可塑剤が経時的に流出し、初期の物性を長期にわたり維持できず、埃付着などによる汚染の原因となり、また、アルキド塗装性が改善できない。また、分子量が高すぎると粘度が高くなり、作業性が悪くなる。高分子可塑剤の分子量分布は特に限定されないが、狭いことが好ましく、1.80未満が好ましい。1.70以下がより好ましく、1.60以下がなお好ましく、1.50以下がさらに好ましく、1.40以下が特に好ましく、1.30以下が最も好ましい。 The number average molecular weight of the polymer plasticizer is preferably 500 to 15,000, more preferably 800 to 10,000, even more preferably 1,000 to 8,000, and particularly preferably 1,000 to 5,000. Most preferably 1,000 to 3,000. If the molecular weight is too low, the plasticizer will flow out over time due to heat or rain, making it impossible to maintain the initial physical properties over a long period of time, causing contamination due to dust adhesion, and not improving alkyd paintability. If the molecular weight is too high, the viscosity will increase and workability will deteriorate. The molecular weight distribution of the polymer plasticizer is not particularly limited, but is preferably narrow, and is preferably less than 1.80. It is more preferably 1.70 or less, even more preferably 1.60 or less, even more preferably 1.50 or less, particularly preferably 1.40 or less, and most preferably 1.30 or less.
数平均分子量はポリエーテル系重合体の場合は末端基分析法で、その他の重合体の場合はGPC法で測定される。また、分子量分布(Mw/Mn)はGPC法(ポリスチレン換算)で測定される。 The number average molecular weight is measured by end group analysis for polyether polymers, and by GPC for other polymers. The molecular weight distribution (Mw/Mn) is measured by GPC (polystyrene equivalent).
また、高分子可塑剤は、反応性ケイ素基を有しないものでよいが、反応性ケイ素基を有してもよい。反応性ケイ素基を有する場合、反応性可塑剤として作用し、硬化物からの可塑剤の移行を防止できる。反応性ケイ素基を有する場合、1分子あたり平均して1個以下が好ましく、さらには0.8個以下がより好ましい。反応性ケイ素基を有する可塑剤、特に反応性ケイ素基を有するオキシアルキレン重合体を使用する場合、その数平均分子量は重合体(A)、重合体(A)および重合体(B)を含有する場合は、重合体(A)および重合体(B)より低いことが好ましい。そうでなければ、可塑化効果が得られない場合があるからである。 The polymer plasticizer may not have a reactive silicon group, but may have a reactive silicon group. When it has a reactive silicon group, it acts as a reactive plasticizer and can prevent the migration of the plasticizer from the cured product. When it has a reactive silicon group, it is preferable that the number of reactive silicon groups is 1 or less on average per molecule, and more preferably 0.8 or less. When using a plasticizer having a reactive silicon group, particularly an oxyalkylene polymer having a reactive silicon group, the number average molecular weight is preferably lower than that of polymer (A) and polymer (B) when polymer (A) and polymer (B) are contained. Otherwise, the plasticizing effect may not be obtained.
可塑剤は、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。また低分子可塑剤と高分子可塑剤を併用してもよい。なおこれら可塑剤は、重合体製造時に配合することも可能である。 The plasticizers may be used alone or in combination of two or more. A low molecular weight plasticizer and a high molecular weight plasticizer may also be used in combination. These plasticizers can also be added during the production of the polymer.
可塑剤の使用量は、重合体(A)100重量部、重合体(A)及び重合体(B)を含有する場合は重合体(A)と重合体(B)の合計量100重量部に対して5~150重量部が好ましく、10~120重量部がより好ましく、20~100重量部がさらに好ましい。5重量部未満では可塑剤としての効果が発現しなくなり、150重量部を越えると硬化物の機械強度が不足する。 The amount of plasticizer used is preferably 5 to 150 parts by weight, more preferably 10 to 120 parts by weight, and even more preferably 20 to 100 parts by weight, per 100 parts by weight of polymer (A) or, when polymer (A) and polymer (B) are contained, per 100 parts by weight of the total amount of polymer (A) and polymer (B). If the amount is less than 5 parts by weight, the effect as a plasticizer will not be manifested, and if it exceeds 150 parts by weight, the mechanical strength of the cured product will be insufficient.
(粘着性付与樹脂)
本発明の組成物には粘着性付与剤を添加することができる。粘着性付与樹脂としては、特に限定されないが、常温で固体、液体を問わず通常使用されるものを使用することができる。具体例としては、スチレン系ブロック共重合体、その水素添加物、フェノール樹脂、変性フェノール樹脂(例えば、カシューオイル変性フェノール樹脂、トール油変性フェノール樹脂等)、テルペンフェノール樹脂、キシレン-フェノール樹脂、シクロペンタジエン-フェノール樹脂、クマロンインデン樹脂、ロジン系樹脂、ロジンエステル樹脂、水添ロジンエステル樹脂、キシレン樹脂、低分子量ポリスチレン系樹脂、スチレン共重合体樹脂、石油樹脂(例えば、C5炭化水素樹脂、C9炭化水素樹脂、C5C9炭化水素共重合樹脂等)、水添石油樹脂、テルペン系樹脂、DCPD樹脂石油樹脂等が挙げられる。これらは単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。スチレン系ブロック共重合体及びその水素添加物としては、スチレン-ブタジエン-スチレンブロック共重合体(SBS)、スチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体(SIS)、スチレン-エチレンブチレン-スチレンブロック共重合体(SEBS)、スチレン-エチレンプロピレン-スチレンブロック共重合体(SEPS)、スチレン-イソブチレン-スチレンブロック共重合体(SIBS)等が挙げられる。上記粘着性付与樹脂は単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。
(Tackifying Resin)
A tackifier can be added to the composition of the present invention. The tackifier resin is not particularly limited, but can be any resin that is commonly used regardless of whether it is solid or liquid at room temperature. Specific examples include styrene block copolymers, hydrogenated products thereof, phenolic resins, modified phenolic resins (e.g., cashew oil modified phenolic resins, tall oil modified phenolic resins, etc.), terpene phenolic resins, xylene-phenolic resins, cyclopentadiene-phenolic resins, coumarone-indene resins, rosin resins, rosin ester resins, hydrogenated rosin ester resins, xylene resins, low molecular weight polystyrene resins, styrene copolymer resins, petroleum resins (e.g., C5 hydrocarbon resins, C9 hydrocarbon resins, C5C9 hydrocarbon copolymer resins, etc.), hydrogenated petroleum resins, terpene resins, DCPD resins, and petroleum resins. These may be used alone or in combination of two or more. Examples of styrene-based block copolymers and hydrogenated products thereof include styrene-butadiene-styrene block copolymers (SBS), styrene-isoprene-styrene block copolymers (SIS), styrene-ethylenebutylene-styrene block copolymers (SEBS), styrene-ethylenepropylene-styrene block copolymers (SEPS), styrene-isobutylene-styrene block copolymers (SIBS), etc. The above tackifying resins may be used alone or in combination of two or more kinds.
粘着性付与樹脂は重合体(A)100重量部、重合体(A)及び重合体(B)を含有する場合は重合体(A)と重合体(B)の合計量100重量部に対して、好ましくは5~1,000重量部、より好ましくは10~100重量部使用される。 The tackifying resin is preferably used in an amount of 5 to 1,000 parts by weight, more preferably 10 to 100 parts by weight, per 100 parts by weight of polymer (A), or, in the case where polymer (A) and polymer (B) are contained, per 100 parts by weight of the total amount of polymer (A) and polymer (B).
(溶剤または希釈剤)
本発明の組成物には溶剤または希釈剤を添加することができる。溶剤及び希釈剤としては、特に限定されないが、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、脂環族炭化水素、ハロゲン化炭化水素、アルコール、エステル、ケトン、エーテルなどを使用することができる。溶剤または希釈剤を使用する場合、組成物を屋内で使用した時の空気への汚染の問題から、溶剤の沸点は、150℃以上が好ましく、200℃以上がより好ましく、250℃以上が特に好ましい。上記溶剤または希釈剤は単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。
(Solvent or Diluent)
A solvent or diluent can be added to the composition of the present invention. The solvent and diluent are not particularly limited, but aliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, halogenated hydrocarbons, alcohols, esters, ketones, ethers, etc. can be used. When using a solvent or diluent, the boiling point of the solvent is preferably 150°C or higher, more preferably 200°C or higher, and particularly preferably 250°C or higher, in view of the problem of air pollution when the composition is used indoors. The above solvents or diluents may be used alone or in combination of two or more kinds.
(物性調整剤)
本発明の硬化性組成物には、必要に応じて生成する硬化物の引張特性を調整する物性調整剤を添加しても良い。物性調整剤としては特に限定されないが、例えば、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、n-プロピルトリメトキシシラン等のアルキルアルコキシシラン類;ジメチルジイソプロペノキシシラン、メチルトリイソプロペノキシシラン等のアルキルイソプロペノキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルジメチルメトキシシラン、等の不飽和基を有するアルコキシシラン類;シリコーンワニス類;ポリシロキサン類等が挙げられる。前記物性調整剤を用いることにより、本発明の組成物を硬化させた時の硬度を上げたり、逆に硬度を下げ、破断伸びを出したりし得る。上記物性調整剤は単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。
(Physical property adjuster)
The curable composition of the present invention may contain a physical property adjuster for adjusting the tensile properties of the resulting cured product as necessary. The physical property adjuster is not particularly limited, but examples thereof include alkylalkoxysilanes such as methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, trimethylmethoxysilane, and n-propyltrimethoxysilane; alkylisopropenoxysilanes such as dimethyldiisopropenoxysilane and methyltriisopropenoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyldimethylmethoxysilane, and other alkoxysilanes having unsaturated groups; silicone varnishes; and polysiloxanes. By using the physical property adjuster, the hardness of the composition of the present invention when cured can be increased, or conversely, the hardness can be reduced to provide a breaking elongation. The physical property adjuster may be used alone or in combination of two or more kinds.
特に、加水分解により分子内に1価のシラノール基を有する化合物を生成する化合物は硬化物の表面のべたつきを悪化させずに硬化物のモジュラスを低下させる作用を有する。特にトリメチルシラノールを生成する化合物が好ましい。加水分解により分子内に1価のシラノール基を有する化合物を生成する化合物としては、特開平5-117521号公報に記載されている化合物をあげることができる。また、ヘキサノール、オクタノール、デカノールなどのアルキルアルコールの誘導体であって加水分解によりトリメチルシラノールなどのR3SiOHを生成するシリコン化合物を生成する化合物、特開平11-241029号公報に記載されているトリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトールあるいはソルビトールなどの水酸基数が3以上の多価アルコールの誘導体であって加水分解によりトリメチルシラノールなどのR3SiOHを生成するシリコン化合物を生成する化合物をあげることができる。 In particular, compounds that generate a compound having a monovalent silanol group in the molecule by hydrolysis have the effect of lowering the modulus of the cured product without worsening the stickiness of the surface of the cured product. In particular, compounds that generate trimethylsilanol are preferred. Examples of compounds that generate a compound having a monovalent silanol group in the molecule by hydrolysis include compounds described in JP-A-5-117521. In addition, compounds that generate silicon compounds that are derivatives of alkyl alcohols such as hexanol, octanol, and decanol and generate R 3 SiOH such as trimethylsilanol by hydrolysis, and compounds that generate silicon compounds that are derivatives of polyhydric alcohols having 3 or more hydroxyl groups such as trimethylolpropane, glycerin, pentaerythritol, and sorbitol and generate R 3 SiOH such as trimethylsilanol by hydrolysis, as described in JP-A-11-241029, can be mentioned.
また、特開平7-258534号公報に記載されているようなオキシプロピレン重合体の誘導体であって加水分解によりトリメチルシラノールなどのR3SiOHを生成するシリコン化合物を生成する化合物もあげることができる。さらに特開平6-279693号公報に記載されている架橋可能な加水分解性ケイ素含有基と加水分解によりモノシラノール含有化合物となりうるケイ素含有基を有する重合体を使用することもできる。 Further examples include compounds which are derivatives of oxypropylene polymers and which produce silicon compounds which produce RSiOH such as trimethylsilanol upon hydrolysis, as described in JP-A-7-258534.Furthermore, polymers having crosslinkable hydrolyzable silicon-containing groups and silicon-containing groups which can become monosilanol-containing compounds upon hydrolysis, as described in JP-A-6-279693, can also be used.
物性調整剤は重合体(A)100重量部、重合体(A)及び重合体(B)を含有する場合は重合体(A)と重合体(B)の合計量100重量部に対して、好ましくは0.1~20重量部、より好ましくは0.5~10重量部使用できる。 The physical property adjusting agent can be used in an amount of preferably 0.1 to 20 parts by weight, more preferably 0.5 to 10 parts by weight, per 100 parts by weight of polymer (A), or, in the case where polymer (A) and polymer (B) are contained, per 100 parts by weight of the total amount of polymer (A) and polymer (B).
(チクソ性付与剤)
本発明の硬化性組成物には、必要に応じて垂れを防止し、作業性を良くするためにチクソ性付与剤(垂れ防止剤)を添加しても良い。垂れ防止剤としては特に限定されないが、例えば、ポリアミドワックス類;水添ヒマシ油誘導体類;ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸バリウム等の金属石鹸類等が挙げられる。また、特開平11-349916号公報に記載されているような粒子径10~500μmのゴム粉末や、特開2003-155389号公報に記載されているような有機質繊維を用いると、チクソ性が高く作業性の良好な組成物が得られる。これらチクソ性付与剤(垂れ防止剤)は単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。チクソ性付与剤は重合体(A)100重量部、重合体(A)及び重合体(B)を含有する場合は重合体(A)と重合体(B)の合計量100重量部に対して、好ましくは0.1~20重量部使用できる。
(Thixotropy imparting agent)
The curable composition of the present invention may contain a thixotropic agent (anti-sagging agent) to prevent sagging and improve workability, if necessary. The anti-sagging agent is not particularly limited, but examples thereof include polyamide waxes; hydrogenated castor oil derivatives; and metal soaps such as calcium stearate, aluminum stearate, and barium stearate. In addition, by using a rubber powder having a particle size of 10 to 500 μm as described in JP-A-11-349916 or an organic fiber as described in JP-A-2003-155389, a composition having high thixotropy and good workability can be obtained. These thixotropic agents (anti-sagging agents) may be used alone or in combination of two or more kinds. The thixotropic agent may be used in an amount of preferably 0.1 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of polymer (A), or in the case where polymer (A) and polymer (B) are contained, per 100 parts by weight of the total amount of polymer (A) and polymer (B).
(エポキシ基を含有する化合物)
本発明の組成物においては1分子中にエポキシ基を含有する化合物を使用できる。エポキシ基を有する化合物を使用すると硬化物の復元性を高めることができる。エポキシ基を有する化合物としてはエポキシ化不飽和油脂類、エポキシ化不飽和脂肪酸エステル類、脂環族エポキシ化合物類、エピクロルヒドリン誘導体に示す化合物及びそれらの混合物等が例示できる。具体的には、エポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油、ビス(2-エチルヘキシル)-4,5-エポキシシクロヘキサン-1,2-ジカーボキシレート(E-PS)、エポキシオクチルステアレ-ト、エポキシブチルステアレ-ト等があげられる。これらのなかではE-PSが特に好ましい。エポキシ化合物は重合体(A)100重量部、重合体(A)及び重合体(B)を含有する場合は重合体(A)と重合体(B)の合計量100重量部に対して0.5~50重量部の範囲で使用するのがよい。
(Epoxy group-containing compound)
In the composition of the present invention, a compound containing an epoxy group in one molecule can be used. The use of a compound having an epoxy group can improve the restorability of the cured product. Examples of compounds having an epoxy group include epoxidized unsaturated fats and oils, epoxidized unsaturated fatty acid esters, alicyclic epoxy compounds, compounds shown in epichlorohydrin derivatives, and mixtures thereof. Specific examples include epoxidized soybean oil, epoxidized linseed oil, bis(2-ethylhexyl)-4,5-epoxycyclohexane-1,2-dicarboxylate (E-PS), epoxy octyl stearate, and epoxy butyl stearate. Among these, E-PS is particularly preferred. The epoxy compound is preferably used in the range of 0.5 to 50 parts by weight per 100 parts by weight of polymer (A), or in the case where polymer (A) and polymer (B) are contained, per 100 parts by weight of the total amount of polymer (A) and polymer (B).
(光硬化性物質)
本発明の組成物には光硬化性物質を使用できる。光硬化性物質を使用すると硬化物表面に光硬化性物質の皮膜が形成され、硬化物のべたつきや耐候性を改善できる。光硬化性物質とは、光の作用によってかなり短時間に分子構造が化学変化をおこし、硬化などの物性的変化を生ずるものである。この種の化合物には有機単量体、オリゴマー、樹脂或いはそれらを含む組成物等多くのものが知られており、市販の任意のものを採用し得る。代表的なものとしては、不飽和アクリル系化合物、ポリケイ皮酸ビニル類あるいはアジド化樹脂等が使用できる。不飽和アクリル系化合物としては、アクリル系又はメタクリル系不飽和基を1ないし数個有するモノマー、オリゴマー或いはそれ等の混合物であって、プロピレン(又はブチレン、エチレン)グリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート等の単量体又は分子量10,000以下のオリゴエステルが例示される。具体的には、例えば特殊アクリレート(2官能)のアロニックスM-210,アロニックスM-215,アロニックスM-220,アロニックスM-233,アロニックスM-240,アロニックスM-245;(3官能)のアロニックスM-305,アロニックスM-309,アロニックスM-310,アロニックスM-315,アロニックスM-320,アロニックスM-325及び(多官能)のアロニックスM-400などが例示できるが、特にアクリル官能基を含有する化合物が好ましく、また1分子中に平均して3個以上の同官能基を含有する化合物が好ましい。(以上アロニックスはいずれも東亜合成化学工業株式会社の製品である)。
(Photocurable substances)
A photocurable substance can be used in the composition of the present invention. When a photocurable substance is used, a film of the photocurable substance is formed on the surface of the cured product, improving the stickiness and weather resistance of the cured product. A photocurable substance is a substance whose molecular structure undergoes a chemical change in a fairly short time due to the action of light, resulting in a physical change such as curing. Many compounds of this type are known, such as organic monomers, oligomers, resins, or compositions containing them, and any commercially available one can be used. Representative examples include unsaturated acrylic compounds, polyvinyl cinnamates, azide resins, and the like. Examples of unsaturated acrylic compounds include monomers, oligomers, or mixtures thereof having one or several acrylic or methacrylic unsaturated groups, such as propylene (or butylene, ethylene) glycol di(meth)acrylate, neopentyl glycol di(meth)acrylate, and the like, or oligoesters having a molecular weight of 10,000 or less. Specific examples include special acrylates (bifunctional) Aronix M-210, Aronix M-215, Aronix M-220, Aronix M-233, Aronix M-240, and Aronix M-245; (trifunctional) Aronix M-305, Aronix M-309, Aronix M-310, Aronix M-315, Aronix M-320, and Aronix M-325, and (multifunctional) Aronix M-400, but compounds containing acrylic functional groups are particularly preferred, and compounds containing an average of three or more of the same functional groups per molecule are also preferred. (All of the above Aronixes are products of Toagosei Chemical Industry Co., Ltd.)
ポリケイ皮酸ビニル類としては、シンナモイル基を感光基とする感光性樹脂でありポリビニルアルコールをケイ皮酸でエステル化したものの他、多くのポリケイ皮酸ビニル誘導体が例示される。アジド化樹脂は、アジド基を感光基とする感光性樹脂として知られており、通常はジアジド化合物を感光剤として加えたゴム感光液の他、「感光性樹脂」(昭和47年3月17日出版、印刷学会出版部発行、第93頁~、第106頁~、第117頁~)に詳細な例示があり、これらを単独又は混合し、必要に応じて増感剤を加えて使用することができる。なお、ケトン類、ニトロ化合物などの増感剤やアミン類などの促進剤を添加すると、効果が高められる場合がある。光硬化性物質は重合体(A)100重量部、重合体(A)及び重合体(B)を含有する場合は重合体(A)と重合体(B)の合計量100重量部に対して0.1~20重量部が好ましく、0.5~10重量部がより好ましく使用できる。光硬化性物質の使用量が0.1重量部以下では耐候性を高める効果はない場合があり、20重量部以上では硬化物が硬くなりすぎて、ヒビ割れを生じる傾向がある。 Examples of polyvinyl cinnamates include photosensitive resins with cinnamoyl groups as photosensitive groups, such as polyvinyl alcohol esterified with cinnamic acid, as well as many other polyvinyl cinnamate derivatives. Azido resins are known as photosensitive resins with azide groups as photosensitive groups, and are usually rubber photosensitive solutions to which diazide compounds have been added as photosensitizers, as well as detailed examples in "Photosensitive Resins" (published March 17, 1972, by the Printing Society Publishing Division, pp. 93-106-117-). These can be used alone or in mixtures, with the addition of a sensitizer as necessary. The effect may be enhanced by adding a sensitizer such as a ketone or a nitro compound, or an accelerator such as an amine. The photocurable substance is preferably 0.1 to 20 parts by weight, and more preferably 0.5 to 10 parts by weight, per 100 parts by weight of polymer (A), or, when polymer (A) and polymer (B) are contained, per 100 parts by weight of the total amount of polymer (A) and polymer (B). If the amount of photocurable substance used is less than 0.1 parts by weight, it may not be effective in improving weather resistance, and if it is more than 20 parts by weight, the cured product will be too hard and prone to cracking.
(酸素硬化性物質)
本発明の組成物には酸素硬化性物質を使用することができる。酸素硬化性物質には空気中の酸素と反応し得る不飽和化合物を例示でき、空気中の酸素と反応して硬化物の表面付近に硬化皮膜を形成し表面のべたつきや硬化物表面へのゴミやホコリの付着を防止するなどの作用をする。酸素硬化性物質の具体例には、キリ油、アマニ油などで代表される乾性油や、該化合物を変性してえられる各種アルキッド樹脂;乾性油により変性されたアクリル系重合体、エポキシ系樹脂、シリコン樹脂;ブタジエン、クロロプレン、イソプレン、1,3-ペンタジエンなどのジエン系化合物を重合または共重合させてえられる1,2-ポリブタジエン、1,4-ポリブタジエン、C5~C8ジエンの重合体などの液状重合体や、これらジエン系化合物と共重合性を有するアクリロニトリル、スチレンなどの単量体とをジエン系化合物が主体となるように共重合させてえられるNBR、SBRなどの液状共重合体や、さらにはそれらの各種変性物(マレイン化変性物、ボイル油変性物など)などが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。これらのうちではキリ油や液状ジエン系重合体がとくに好ましい。又、酸化硬化反応を促進する触媒や金属ドライヤーを併用すると効果が高められる場合がある。これらの触媒や金属ドライヤーとしては、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸鉛、ナフテン酸ジルコニウム、オクチル酸コバルト、オクチル酸ジルコニウム等の金属塩や、アミン化合物等が例示される。酸素硬化性物質の使用量は、重合体(A)100重量部、重合体(A)及び重合体(B)を含有する場合は重合体(A)と重合体(B)の合計量100重量部に対して0.1~20重量部の範囲で使用するのがよく、さらに好ましくは0.5~10重量部である。前記使用量が0.1重量部未満になると汚染性の改善が充分でなくなり、20重量部をこえると硬化物の引張り特性などが損なわれる傾向が生ずる。特開平3-160053号公報に記載されているように酸素硬化性物質は光硬化性物質と併用して使用するのがよい。
(Oxygen-curable substances)
The composition of the present invention can contain an oxygen-curable substance. Examples of the oxygen-curable substance include unsaturated compounds that can react with oxygen in the air, and when reacted with oxygen in the air, form a cured film near the surface of the cured product, thereby preventing the surface from becoming sticky and preventing the adhesion of dirt and dust to the surface of the cured product. Specific examples of oxygen curing substances include drying oils such as tung oil and linseed oil, and various alkyd resins obtained by modifying these compounds; acrylic polymers, epoxy resins, and silicone resins modified with drying oils; liquid polymers such as 1,2-polybutadiene, 1,4-polybutadiene, and C5-C8 diene polymers obtained by polymerizing or copolymerizing diene compounds such as butadiene, chloroprene, isoprene, and 1,3-pentadiene, and liquid copolymers such as NBR and SBR obtained by copolymerizing these diene compounds with monomers such as acrylonitrile and styrene having copolymerizability so that the diene compounds are the main component, and various modified products thereof (malein modified products, boiled oil modified products, etc.). These may be used alone or in combination of two or more. Among these, tung oil and liquid diene polymers are particularly preferred. In addition, the effect may be enhanced by using a catalyst or metal dryer that promotes the oxidative curing reaction in combination. Examples of these catalysts and metal driers include metal salts such as cobalt naphthenate, lead naphthenate, zirconium naphthenate, cobalt octylate, and zirconium octylate, and amine compounds. The amount of oxygen curing material used is preferably in the range of 0.1 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of polymer (A), and more preferably 0.5 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of the total amount of polymer (A) and polymer (B) when polymer (A) and polymer (B) are contained. If the amount used is less than 0.1 part by weight, the improvement of contamination is not sufficient, and if it exceeds 20 parts by weight, the tensile properties of the cured product tend to be impaired. As described in JP-A-3-160053, it is preferable to use the oxygen curing material in combination with a photocuring material.
(酸化防止剤)
本発明の組成物には酸化防止剤(老化防止剤)を使用することができる。酸化防止剤を使用すると硬化物の耐熱性を高めることができる。酸化防止剤としてはヒンダードフェノール系、モノフェノール系、ビスフェノール系、ポリフェノール系が例示できるが、特にヒンダードフェノール系が好ましい。同様に、チヌビン622LD,チヌビン144,CHIMASSORB944LD,CHIMASSORB119FL(以上いずれもチバスペシャルティ・ケミカルズ株式会社製);MARK LA-57,MARK LA-62,MARK LA-67,MARK LA-63,MARK LA-68(以上いずれも旭電化工業株式会社製);チヌビンLS-770,チヌビンLS-765,チヌビンLS-292,チヌビンLS-2626,チヌビンLS-1114,チヌビンLS-744(以上いずれも三共株式会社製)に示されたヒンダードアミン系光安定剤を使用することもできる。酸化防止剤の具体例は特開平4-283259号公報や特開平9-194731号公報にも記載されている。酸化防止剤の使用量は、重合体(A)100重量部、重合体(A)及び重合体(B)を含有する場合は重合体(A)と重合体(B)の合計量100重量部に対して0.1~10重量部の範囲で使用するのがよく、さらに好ましくは0.2~5重量部である。
(Antioxidant)
An antioxidant (antiaging agent) can be used in the composition of the present invention. The use of an antioxidant can improve the heat resistance of the cured product. Examples of antioxidants include hindered phenol-based, monophenol-based, bisphenol-based, and polyphenol-based, with hindered phenol-based being particularly preferred. Similarly, hindered amine light stabilizers such as TINUVIN 622LD, TINUVIN 144, CHIMASSORB 944LD, CHIMASSORB 119FL (all manufactured by Chiba Specialty Chemicals Co., Ltd.), MARK LA-57, MARK LA-62, MARK LA-67, MARK LA-63, MARK LA-68 (all manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.), TINUVIN LS-770, TINUVIN LS-765, TINUVIN LS-292, TINUVIN LS-2626, TINUVIN LS-1114, TINUVIN LS-744 (all manufactured by Sankyo Co., Ltd.) can also be used. Specific examples of antioxidants are also described in JP-A-4-283259 and JP-A-9-194731. The amount of the antioxidant used is preferably within a range of 0.1 to 10 parts by weight, and more preferably 0.2 to 5 parts by weight, per 100 parts by weight of the polymer (A), or per 100 parts by weight of the total amount of the polymer (A) and the polymer (B) in the case where the polymer (A) and the polymer (B) are contained.
(光安定剤)
本発明の組成物には光安定剤を使用することができる。光安定剤を使用すると硬化物の光酸化劣化を防止できる。光安定剤としてベンゾトリアゾール系、ヒンダードアミン系、ベンゾエート系化合物等が例示できるが、特にヒンダードアミン系が好ましい。光安定剤の使用量は、重合体(A)100重量部、重合体(A)及び重合体(B)を含有する場合は重合体(A)と重合体(B)の合計量100重量部に対して0.1~10重量部の範囲で使用するのがよく、さらに好ましくは0.2~5重量部である。光安定剤の具体例は特開平9-194731号公報にも記載されている。
(Light stabilizer)
A light stabilizer can be used in the composition of the present invention. The use of a light stabilizer can prevent photooxidation deterioration of the cured product. Examples of light stabilizers include benzotriazole-based, hindered amine-based, and benzoate-based compounds, with hindered amine-based compounds being particularly preferred. The amount of light stabilizer used is preferably in the range of 0.1 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of polymer (A), and more preferably 0.2 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of the total amount of polymer (A) and polymer (B) when polymer (A) and polymer (B) are contained. Specific examples of light stabilizers are also described in JP-A-9-194731.
本発明の組成物に光硬化性物質を併用する場合、特に不飽和アクリル系化合物を用いる場合、特開平5-70531号公報に記載されているようにヒンダードアミン系光安定剤として3級アミン含有ヒンダードアミン系光安定剤を用いるのが組成物の保存安定性改良のために好ましい。3級アミン含有ヒンダードアミン系光安定剤としてはチヌビン622LD,チヌビン144,CHIMASSORB119FL(以上いずれもチバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社製);MARK LA-57,LA-62,LA-67,LA-63(以上いずれも旭電化工業株式会社製);チヌビンLS-765,LS-292,LS-2626,LS-1114,LS-744(以上いずれも三共株式会社製)などの光安定剤が例示できる。 When a photocurable substance is used in the composition of the present invention, particularly when an unsaturated acrylic compound is used, it is preferable to use a tertiary amine-containing hindered amine-based light stabilizer as the hindered amine-based light stabilizer in order to improve the storage stability of the composition, as described in JP-A-5-70531. Examples of tertiary amine-containing hindered amine-based light stabilizers include light stabilizers such as TINUVIN 622LD, TINUVIN 144, and CHIMASSORB119FL (all manufactured by Chiba Specialty Chemicals Co., Ltd.); MARK LA-57, LA-62, LA-67, and LA-63 (all manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.); and TINUVIN LS-765, LS-292, LS-2626, LS-1114, and LS-744 (all manufactured by Sankyo Co., Ltd.).
(紫外線吸収剤)
本発明の組成物には紫外線吸収剤を使用することができる。紫外線吸収剤を使用すると硬化物の表面耐候性を高めることができる。紫外線吸収剤としてはベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、サリシレート系、置換トリル系及び金属キレート系化合物等が例示できるが、特にベンゾトリアゾール系が好ましい。紫外線吸収剤の使用量は、重合体(A)100重量部、重合体(A)及び重合体(B)を含有する場合は重合体(A)と重合体(B)の合計量100重量部に対して0.1~10重量部の範囲で使用するのがよく、さらに好ましくは0.2~5重量部である。フェノール系やヒンダードフェノール系酸化防止剤とヒンダードアミン系光安定剤とベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤を併用して使用するのが好ましい。
(Ultraviolet absorber)
The composition of the present invention may contain an ultraviolet absorber. The use of an ultraviolet absorber can improve the surface weather resistance of the cured product. Examples of ultraviolet absorbers include benzophenone-based, benzotriazole-based, salicylate-based, substituted tolyl-based and metal chelate-based compounds, and benzotriazole-based compounds are particularly preferred. The amount of ultraviolet absorber used is preferably in the range of 0.1 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of polymer (A), and more preferably 0.2 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of the total amount of polymer (A) and polymer (B) when polymer (A) and polymer (B) are contained. It is preferable to use a phenol-based or hindered phenol-based antioxidant, a hindered amine-based light stabilizer and a benzotriazole-based ultraviolet absorber in combination.
(エポキシ樹脂)
本発明の組成物にはエポキシ樹脂を添加することができる。エポキシ樹脂を添加した組成物は特に接着剤、殊に外壁タイル用接着剤として好ましい。エポキシ樹脂としてはエピクロルヒドリン-ビスフェノールA型エポキシ樹脂、エピクロルヒドリン-ビスフェノールF型エポキシ樹脂、テトラブロモビスフェノールAのグリシジルエーテルなどの難燃型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールAプロピレンオキシド付加物のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、p-オキシ安息香酸グリシジルエーテルエステル型エポキシ樹脂、m-アミノフェノール系エポキシ樹脂、ジアミノジフェニルメタン系エポキシ樹脂、ウレタン変性エポキシ樹脂、各種脂環式エポキシ樹脂、N,N-ジグリシジルアニリン、N,N-ジグリシジル-o-トルイジン、トリグリシジルイソシアヌレート、ポリアルキレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリンなどのごとき多価アルコールのグリシジルエーテル、ヒダントイン型エポキシ樹脂、石油樹脂などのごとき不飽和重合体のエポキシ化物などが例示されるが、これらに限定されるものではなく、一般に使用されているエポキシ樹脂が使用されうる。エポキシ基を少なくとも分子中に2個含有するものが、硬化に際し反応性が高く、また硬化物が3次元的網目をつくりやすいなどの点から好ましい。さらに好ましいものとしてはビスフェノールA型エポキシ樹脂類またはノボラック型エポキシ樹脂などがあげられる。これらのエポキシ樹脂と重合体(A)、または、重合体(A)及び重合体(B)を含有する場合は重合体(A)および重合体(B)の合計量の使用割合は、重量比で((A)または(A)+(B))/エポキシ樹脂=100/1~1/100が好ましい。((A)または(A)+(B))/エポキシ樹脂の割合が1/100未満になると、エポキシ樹脂硬化物の衝撃強度や強靱性の改良効果がえられがたくなり、((A)または(A)+(B))/エポキシ樹脂の割合が100/1をこえると、有機系重合体硬化物の強度が不十分となる傾向がある。好ましい使用割合は、硬化性樹脂組成物の用途などにより異なるため一概には決められないが、たとえばエポキシ樹脂硬化物の耐衝撃性、可撓性、強靱性、剥離強度などを改善する場合には、エポキシ樹脂100重量部に対して重合体(A)、または、重合体(A)及び重合体(B)を含有する場合は重合体(A)と重合体(B)の合計量で1~100重量部が好ましく、さらに好ましくは5~100重量部使用するのがよい。一方、重合体(A)成分の硬化物の強度を改善する場合には、重合体(A)100重量部、または、重合体(A)及び重合体(B)を含有する場合は重合体(A)と重合体(B)の合計量100重量部に対してエポキシ樹脂を好ましくは1~200重量部、さらに好ましくは5~100重量部使用するのがよい。
(Epoxy resin)
An epoxy resin can be added to the composition of the present invention. The composition to which an epoxy resin is added is particularly preferred as an adhesive, particularly as an adhesive for exterior wall tiles. Examples of epoxy resins include flame-retardant epoxy resins such as epichlorohydrin-bisphenol A type epoxy resins, epichlorohydrin-bisphenol F type epoxy resins, and glycidyl ether of tetrabromobisphenol A, novolac type epoxy resins, hydrogenated bisphenol A type epoxy resins, glycidyl ether type epoxy resins of bisphenol A propylene oxide adducts, p-oxybenzoic acid glycidyl ether ester type epoxy resins, m-aminophenol type epoxy resins, diaminodiphenylmethane type epoxy resins, urethane-modified epoxy resins, various alicyclic epoxy resins, N,N-diglycidylaniline, N,N-diglycidyl-o-toluidine, triglycidyl isocyanurate, polyalkylene glycol diglycidyl ether, glycidyl ethers of polyhydric alcohols such as glycerin, hydantoin type epoxy resins, and epoxidized products of unsaturated polymers such as petroleum resins, but are not limited thereto. Generally used epoxy resins can be used. Those containing at least two epoxy groups in the molecule are preferred because they are highly reactive during curing and the cured product easily forms a three-dimensional network. More preferred are bisphenol A type epoxy resins or novolac type epoxy resins. When these epoxy resins and polymer (A) or polymer (A) and polymer (B) are contained, the ratio of the total amount of polymer (A) and polymer (B) used is preferably ((A) or (A) + (B))/epoxy resin = 100/1 to 1/100 by weight. If the ratio of ((A) or (A) + (B))/epoxy resin is less than 1/100, it becomes difficult to obtain the effect of improving the impact strength and toughness of the epoxy resin cured product, and if the ratio of ((A) or (A) + (B))/epoxy resin is more than 100/1, the strength of the organic polymer cured product tends to be insufficient. The preferred use ratio cannot be generally determined because it varies depending on the application of the curable resin composition, but for example, when improving the impact resistance, flexibility, toughness, peel strength, etc. of an epoxy resin cured product, it is preferable to use 1 to 100 parts by weight of polymer (A) or, when polymer (A) and polymer (B) are contained, the total amount of polymer (A) and polymer (B) is preferably 5 to 100 parts by weight per 100 parts by weight of epoxy resin. On the other hand, when improving the strength of a cured product of the polymer (A) component, it is preferable to use 1 to 200 parts by weight, more preferably 5 to 100 parts by weight of epoxy resin per 100 parts by weight of polymer (A) or, when polymer (A) and polymer (B) are contained, the total amount of polymer (A) and polymer (B) is 100 parts by weight.
エポキシ樹脂を添加する場合、本発明の組成物には、エポキシ樹脂を硬化させる硬化剤を併用できることは当然である。使用し得るエポキシ樹脂硬化剤としては、特に制限はなく、一般に使用されているエポキシ樹脂硬化剤を使用できる。具体的には、例えば、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ジエチルアミノプロピルアミン、N-アミノエチルピペリジン、m-キシリレンジアミン、m-フェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン、イソホロンジアミン、アミン末端ポリエーテル等の一級、二級アミン類;2,4,6-トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、トリプロピルアミンのような三級アミン類、及び、これら三級アミン類の塩類;ポリアミド樹脂類;イミダゾール類;ジシアンジアミド類;三弗化硼素錯化合物類;無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ドデシニル無水琥珀酸、無水ピロメリット酸、無水クロレン酸等のような無水カルボン酸類;アルコール類;フェノール類;カルボン酸類;アルミニウム又はジルコニウムのジケトン錯化合物等の化合物を例示することができるが、これらに限定されるものではない。また、硬化剤も単独でも2種以上併用してもよい。 When an epoxy resin is added, it goes without saying that a curing agent for curing the epoxy resin can be used in combination with the composition of the present invention. There are no particular limitations on the epoxy resin curing agent that can be used, and any commonly used epoxy resin curing agent can be used. Specific examples of the compounds include, but are not limited to, primary and secondary amines such as triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, diethylaminopropylamine, N-aminoethylpiperidine, m-xylylenediamine, m-phenylenediamine, diaminodiphenylmethane, diaminodiphenylsulfone, isophoronediamine, and amine-terminated polyethers; tertiary amines such as 2,4,6-tris(dimethylaminomethyl)phenol and tripropylamine, and salts of these tertiary amines; polyamide resins; imidazoles; dicyandiamides; boron trifluoride complex compounds; carboxylic acid anhydrides such as phthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, dodecynyl succinic anhydride, pyromellitic anhydride, and chlorenic anhydride; alcohols; phenols; carboxylic acids; and diketone complex compounds of aluminum or zirconium. In addition, the curing agent may be used alone or in combination of two or more types.
エポキシ樹脂の硬化剤を使用する場合、その使用量はエポキシ樹脂100重量部に対し、0.1~300重量部が好ましい。 When using an epoxy resin hardener, the amount used is preferably 0.1 to 300 parts by weight per 100 parts by weight of epoxy resin.
エポキシ樹脂の硬化剤としてケチミンを用いることができる。ケチミンは、水分のない状態では安定に存在し、水分によって一級アミンとケトンに分解され、生じた一級アミンがエポキシ樹脂の室温硬化性の硬化剤となる。ケチミンを用いると1液型の組成物を得ることができる。このようなケチミンとしては、アミン化合物とカルボニル化合物との縮合反応により得ることができる。 Ketimines can be used as curing agents for epoxy resins. Ketimines are stable in the absence of moisture, but are decomposed into primary amines and ketones by moisture, and the resulting primary amines become room-temperature curing agents for epoxy resins. By using ketimines, it is possible to obtain one-liquid compositions. Such ketimines can be obtained by the condensation reaction of an amine compound with a carbonyl compound.
ケチミンの合成には公知のアミン化合物、カルボニル化合物を用いればよいが、たとえばアミン化合物としてはエチレンジアミン、プロピレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、1,3-ジアミノブタン、2,3-ジアミノブタン、ペンタメチレンジアミン、2,4-ジアミノペンタン、ヘキサメチレンジアミン、p-フェニレンジアミン、p,p’-ビフェニレンジアミンなどのジアミン;1,2,3-トリアミノプロパン、トリアミノベンゼン、トリス(2-アミノエチル)アミン、テトラキス(アミノメチル)メタンなどの多価アミン;ジエチレントリアミン、トリエチレントリアミン、テトラエチレンペンタミンなどのポリアルキレンポリアミン;ポリオキシアルキレン系ポリアミン;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-アミノプロピルメチルジメトキシシランなどのアミノシラン;などが使用されうる。また、カルボニル化合物としてはアセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、n-ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、ジエチルアセトアルデヒド、グリオキサール、ベンズアルデヒド等のアルデヒド類;シクロペンタノン、トリメチルシクロペンタノン、シクロヘキサノン、トリメチルシクロヘキサノン等の環状ケトン類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、ジイソプロピルケトン、ジブチルケトン、ジイソブチルケトン等の脂肪族ケトン類;アセチルアセトン、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、マロン酸メチルエチル、ジベンゾイルメタン等のβ-ジカルボニル化合物;などが使用できる。 Known amine compounds and carbonyl compounds may be used to synthesize ketimines. Examples of amine compounds that can be used include diamines such as ethylenediamine, propylenediamine, trimethylenediamine, tetramethylenediamine, 1,3-diaminobutane, 2,3-diaminobutane, pentamethylenediamine, 2,4-diaminopentane, hexamethylenediamine, p-phenylenediamine, and p,p'-biphenylenediamine; polyamines such as 1,2,3-triaminopropane, triaminobenzene, tris(2-aminoethyl)amine, and tetrakis(aminomethyl)methane; polyalkylene polyamines such as diethylenetriamine, triethylenetriamine, and tetraethylenepentamine; polyoxyalkylene polyamines; and aminosilanes such as γ-aminopropyltriethoxysilane, N-(β-aminoethyl)-γ-aminopropyltrimethoxysilane, and N-(β-aminoethyl)-γ-aminopropylmethyldimethoxysilane. In addition, examples of carbonyl compounds that can be used include aldehydes such as acetaldehyde, propionaldehyde, n-butyraldehyde, isobutyraldehyde, diethylacetaldehyde, glyoxal, and benzaldehyde; cyclic ketones such as cyclopentanone, trimethylcyclopentanone, cyclohexanone, and trimethylcyclohexanone; aliphatic ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl propyl ketone, methyl isopropyl ketone, methyl isobutyl ketone, diethyl ketone, dipropyl ketone, diisopropyl ketone, dibutyl ketone, and diisobutyl ketone; and β-dicarbonyl compounds such as acetylacetone, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, dimethyl malonate, diethyl malonate, methyl ethyl malonate, and dibenzoylmethane.
ケチミン中にイミノ基が存在する場合には、イミノ基をスチレンオキサイド;ブチルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテルなどのグリシジルエーテル;グリシジルエステルなどと反応させてもよい。これらのケチミンは、単独で用いてもよく、二種類以上を併用して用いてもよく、エポキシ樹脂100重量部に対し、1~100重量部使用でき、その使用量はエポキシ樹脂およびケチミンの種類によって適宜設定できる。 When an imino group is present in the ketimine, the imino group may be reacted with styrene oxide; glycidyl ethers such as butyl glycidyl ether and allyl glycidyl ether; glycidyl esters, etc. These ketimines may be used alone or in combination of two or more kinds. They can be used in an amount of 1 to 100 parts by weight per 100 parts by weight of epoxy resin, and the amount used can be set appropriately depending on the type of epoxy resin and ketimine.
(難燃剤)
本発明の硬化性組成物には、ポリリン酸アンモニウム、トリクレジルホスフェートなどのリン系可塑剤、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、および、熱膨張性黒鉛などの難燃剤を添加することができる。上記難燃剤は単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。
(Flame retardants)
The curable composition of the present invention may contain a phosphorus-based plasticizer such as ammonium polyphosphate or tricresyl phosphate, or a flame retardant such as aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, or thermally expandable graphite. The flame retardants may be used alone or in combination of two or more.
難燃剤は重合体(A)100重量部、重合体(A)及び重合体(B)を含有する場合は重合体(A)と重合体(B)の合計量100重量部に対して、好ましくは5~200質量部、より好ましくは10~100質量部使用される。 The flame retardant is preferably used in an amount of 5 to 200 parts by mass, more preferably 10 to 100 parts by mass, per 100 parts by weight of polymer (A), or, in the case where polymer (A) and polymer (B) are contained, per 100 parts by weight of the total amount of polymer (A) and polymer (B).
(その他の添加剤)
本発明の硬化性組成物には、硬化性組成物又は硬化物の諸物性の調整を目的として、必要に応じて各種添加剤を添加してもよい。このような添加物の例としては、たとえば、硬化性調整剤、ラジカル禁止剤、金属不活性化剤、オゾン劣化防止剤、リン系過酸化物分解剤、滑剤、顔料、発泡剤、防蟻剤、防かび剤などがあげられる。これらの各種添加剤は単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。本明細書にあげた添加物の具体例以外の具体例は、たとえば、特公平4-69659号、特公平7-108928号、特開昭63-254149号、特開昭64-22904号、特開2001-72854号の各公報などに記載されている。
(Other additives)
Various additives may be added to the curable composition of the present invention as necessary for the purpose of adjusting various physical properties of the curable composition or the cured product. Examples of such additives include, for example, curability regulators, radical inhibitors, metal deactivators, antiozonants, phosphorus-based peroxide decomposers, lubricants, pigments, foaming agents, termite inhibitors, and fungicides. These various additives may be used alone or in combination of two or more. Specific examples of the additives other than those listed in this specification are described, for example, in JP-B-4-69659, JP-B-7-108928, JP-A-63-254149, JP-A-64-22904, and JP-A-2001-72854.
<硬化性組成物の調製>
本発明の硬化性組成物は、すべての配合成分を予め配合密封保存し、施工後空気中の湿気により硬化する1成分型として調製することも可能であり、硬化剤として別途硬化触媒、充填材、可塑剤、水等の成分を配合しておき、該配合材と重合体組成物を使用前に混合する2成分型として調製することもできる。作業性の点からは、1成分型が好ましい。
<Preparation of Curable Composition>
The curable composition of the present invention can be prepared as a one-component type in which all ingredients are mixed in advance and stored in a sealed state, and then cured by moisture in the air after application, or as a two-component type in which ingredients such as a curing catalyst, a filler, a plasticizer, and water are mixed separately as a curing agent, and the ingredients are mixed with the polymer composition before use. From the viewpoint of workability, the one-component type is preferred.
前記硬化性組成物が1成分型の場合、すべての配合成分が予め配合されるため、水分を含有する配合成分は予め脱水乾燥してから使用するか、また配合混練中に減圧などにより脱水するのが好ましい。前記硬化性組成物が2成分型の場合、反応性ケイ素基を有する重合体を含有する主剤に硬化触媒を配合する必要がないので配合剤中には若干の水分が含有されていてもゲル化の心配は少ないが、長期間の貯蔵安定性を必要とする場合には脱水乾燥するのが好ましい。脱水、乾燥方法としては粉状などの固状物の場合は加熱乾燥法、液状物の場合は減圧脱水法または合成ゼオライト、活性アルミナ、シリカゲル、生石灰、酸化マグネシウムなどを使用した脱水法が好適である。また、イソシアネート化合物を少量配合してイソシアネート基と水とを反応させて脱水してもよい。また、3-エチル-2-メチル-2-(3-メチルブチル)-1,3-オキサゾリジンなどのオキサゾリジン化合物を配合して水と反応させて脱水してもよい。かかる脱水乾燥法に加えてメタノール、エタノールなどの低級アルコール;n-プロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、メチルシリケート、エチルシリケート、γ-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ-メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシランなどのアルコキシシラン化合物を添加することにより、さらに貯蔵安定性は向上する。 When the curable composition is a one-component type, all the ingredients are mixed in advance, so it is preferable to dehydrate the ingredients containing water before use, or to dehydrate them by reducing pressure during mixing. When the curable composition is a two-component type, there is no need to mix a curing catalyst into the base agent containing a polymer having a reactive silicon group, so there is little risk of gelation even if the ingredients contain a small amount of water, but it is preferable to dehydrate them when long-term storage stability is required. As for the dehydration and drying method, the heat drying method is suitable for solid substances such as powders, and the reduced pressure dehydration method or dehydration methods using synthetic zeolite, activated alumina, silica gel, quicklime, magnesium oxide, etc. are suitable for liquid substances. In addition, a small amount of an isocyanate compound may be mixed to react the isocyanate group with water to dehydrate. In addition, an oxazolidine compound such as 3-ethyl-2-methyl-2-(3-methylbutyl)-1,3-oxazolidine may be mixed and reacted with water to dehydrate. In addition to this dehydration and drying method, storage stability can be further improved by adding lower alcohols such as methanol and ethanol; or alkoxysilane compounds such as n-propyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, methyl silicate, ethyl silicate, γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldiethoxysilane, and γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane.
脱水剤、特にビニルトリメトキシシランなどの水と反応し得るケイ素化合物の使用量は重合体(A)100重量部、重合体(A)及び重合体(B)を含有する場合は重合体(A)と重合体(B)の合計量100重量部に対して、0.1~20重量部が好ましく、0.5~10重量部がより好ましい。 The amount of the dehydrating agent, particularly a silicon compound that can react with water such as vinyltrimethoxysilane, used is preferably 0.1 to 20 parts by weight, and more preferably 0.5 to 10 parts by weight, per 100 parts by weight of polymer (A), or per 100 parts by weight of the total amount of polymer (A) and polymer (B) if polymer (A) and polymer (B) are contained.
本発明の硬化性組成物の調製法には特に限定はなく、例えば上記した成分を配合し、ミキサーやロールやニーダーなどを用いて常温または加熱下で混練したり、適した溶剤を少量使用して成分を溶解させ、混合したりするなどの通常の方法が採用されうる。 There are no particular limitations on the method for preparing the curable composition of the present invention, and any conventional method can be used, such as blending the above-mentioned components and kneading them at room temperature or under heat using a mixer, roll, kneader, or the like, or dissolving the components using a small amount of a suitable solvent and mixing them.
本発明の硬化性組成物は、大気中に暴露されると水分の作用により、三次元的に網状組織を形成し、ゴム状弾性を有する固体へと硬化する。 When the curable composition of the present invention is exposed to the atmosphere, it forms a three-dimensional network due to the action of moisture and hardens into a solid with rubber-like elasticity.
<用途>
本発明の硬化性組成物は、粘着剤、建造物・船舶・自動車・道路などのシーリング材、接着剤、型取剤、防振材、制振材、防音材、発泡材料、塗料、吹付材などに使用できる。本発明の硬化性組成物を硬化して得られる硬化物は、柔軟性および接着性に優れることから、これらの中でも、シーリング材または接着剤として用いることがより好ましい。
<Applications>
The curable composition of the present invention can be used as a pressure sensitive adhesive, a sealing material for buildings, ships, automobiles, roads, etc., an adhesive, a mold release agent, an anti-vibration material, a vibration damping material, a soundproofing material, a foaming material, a paint, a spray material, etc. The cured product obtained by curing the curable composition of the present invention has excellent flexibility and adhesiveness, and therefore, among these, it is more preferably used as a sealing material or an adhesive.
また、太陽電池裏面封止材などの電気・電子部品材料、電線・ケーブル用絶縁被覆材などの電気絶縁材料、弾性接着剤、コンタクト型接着剤、スプレー型シール材、クラック補修材、タイル張り用接着剤、粉体塗料、注型材料、医療用ゴム材料、医療用粘着剤、医療機器シール材、食品包装材、サイジングボード等の外装材の目地用シーリング材、コーティング材、プライマー、電磁波遮蔽用導電性材料、熱伝導性材料、ホットメルト材料、電気電子用ポッティング剤、フィルム、ガスケット、各種成形材料、および、網入りガラスや合わせガラス端面(切断部)の防錆・防水用封止材、自動車部品、電機部品、各種機械部品などにおいて使用される液状シール剤等の様々な用途に利用可能である。更に、単独あるいはプライマーの助けをかりてガラス、磁器、木材、金属、樹脂成形物などの如き広範囲の基質に密着しうるので、種々のタイプの密封組成物および接着組成物としても使用可能である。また、本発明の硬化性組成物は、内装パネル用接着剤、外装パネル用接着剤、タイル張り用接着剤、石材張り用接着剤、天井仕上げ用接着剤、床仕上げ用接着剤、壁仕上げ用接着剤、車両パネル用接着剤、電気・電子・精密機器組立用接着剤、ダイレクトグレージング用シーリング材、複層ガラス用シーリング材、SSG工法用シーリング材、または、建築物のワーキングジョイント用シーリング材、としても使用可能である。 It can also be used in a variety of applications, such as electrical and electronic component materials, such as solar cell backside sealing materials, electrical insulating materials, such as insulating coating materials for electric wires and cables, elastic adhesives, contact adhesives, spray-type sealants, crack repair materials, tiling adhesives, powder paints, casting materials, medical rubber materials, medical adhesives, medical device sealants, food packaging materials, joint sealants for exterior materials such as sizing boards, coating materials, primers, conductive materials for electromagnetic wave shielding, thermally conductive materials, hot melt materials, potting agents for electrical and electronic use, films, gaskets, various molding materials, and anti-rust and waterproof sealants for wired glass and laminated glass end faces (cut parts), and liquid sealants used in automobile parts, electrical parts, various machine parts, etc. Furthermore, it can adhere to a wide range of substrates, such as glass, porcelain, wood, metal, and resin moldings, either alone or with the aid of a primer, and can also be used as various types of sealing compositions and adhesive compositions. The curable composition of the present invention can also be used as an adhesive for interior panels, exterior panels, tile adhesives, stone veneer adhesives, ceiling finishing adhesives, floor finishing adhesives, wall finishing adhesives, vehicle panel adhesives, adhesives for assembling electrical, electronic, and precision equipment, direct glazing sealants, double-glazing sealants, SSG construction sealants, or working joint sealants for buildings.
つぎに実施例および比較例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 Next, the present invention will be specifically explained using examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these.
実施例中のフッ素化率は、Bruker社製AVANCEIIIHD500を用いて重クロロホルム中に溶解させて1H―NMR測定を行った結果から算出したものである。ジメトキシメチルシリル基末端ポリオキシアルキレン系重合体のフッ素化を行った場合、フッ素化率は、1H―NMRによって正確に決定することが出来る。具体的には、ケイ素上のメトキシ基がフルオロ基に変性された場合、ケイ素上のメチル基のピークがシフトするため、重合体(A)中のジフルオロメチルシリル基、モノフルオロメトキシメチルシリル基、ジメトキシメチルシリル基のモル比を計算できるためフッ素化率を計算できる。 The fluorination rate in the examples was calculated from the results of 1 H-NMR measurement using AVANCEIIIHD500 manufactured by Bruker, which was dissolved in deuterated chloroform. When a dimethoxymethylsilyl group-terminated polyoxyalkylene polymer is fluorinated, the fluorination rate can be accurately determined by 1 H-NMR. Specifically, when a methoxy group on silicon is modified to a fluoro group, the peak of the methyl group on silicon shifts, and the molar ratio of the difluoromethylsilyl group, monofluoromethoxymethylsilyl group, and dimethoxymethylsilyl group in the polymer (A) can be calculated, and therefore the fluorination rate can be calculated.
実施例中の粘度は、23℃、相対湿度50%で、E型粘度計(東京計器製、測定コーン:3°C×R14)を用いて測定した。 The viscosity in the examples was measured at 23°C and 50% relative humidity using an E-type viscometer (Tokyo Keiki, measuring cone: 3°C x R14).
実施例中の外観はガードナー色数試験方法(JIS K 0071-2)に基づき、ヘキサクロロ白金 (IV) 酸カリウム,塩化鉄 (III),塩化コバルト (II) 及び塩酸を用いて調製したガードナー色数標準液と、試料の透過色を目視で比較して測定した。表1中において、無色またはG-1標準液未満の僅かな着色が見られた場合であれば無色、G-1標準液以上の明らかな着色が見られた場合であれば有色と記載した。 The appearance in the examples was measured by visually comparing the transmitted color of the sample with the Gardner color standard solution prepared using potassium hexachloroplatinate (IV), iron (III) chloride, cobalt (II) chloride, and hydrochloric acid, based on the Gardner color scale test method (JIS K 0071-2). In Table 1, the sample is described as colorless if it was colorless or had slight coloring less than that of the G-1 standard solution, and as colored if it had clear coloring equal to or greater than that of the G-1 standard solution.
(合成例1)
数平均分子量が約4500のポリオキシ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にてプロピレンオキサイドの重合を行い、両末端に水酸基を有する数平均分子量14,300、分子量分布Mw/Mn=1.21のポリオキシプロピレンを得た。得られた水酸基末端ポリオキシプロピレンの水酸基に対して1.2モル当量のナトリウムメトキシドを28%メタノール溶液として添加した。真空脱揮によりメタノールを留去した後、重合体の水酸基に対して、さらに1.5モル当量の塩化アリルを添加して末端の水酸基をアリル基に変換した。未反応の塩化アリルを減圧脱揮により除去した。得られた未精製のポリオキシプロピレンをn-ヘキサンと、水を混合攪拌した後、遠心分離により水を除去し、得られたヘキサン溶液からヘキサンを減圧脱揮することでポリマー中の金属塩を除去した。以上により、末端にアリル基を有するポリオキシプロピレンを得た。この重合体100重量部に対して白金ジビニルジシロキサン錯体溶液(白金換算で3重量%のイソプロパノール溶液)50ppmを加え、撹拌しながら、ジメトキシメチルシラン1.7重量部をゆっくりと滴下した。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事により、末端にジメトキシメチルシリル基を有する数平均分子量14,600のポリオキシプロピレン(B-1)を得た。重合体(B-1)はジメトキシメチルシリル基を1つの末端に平均0.8個、1分子中に平均1.5個有することが分かった。
(Synthesis Example 1)
Polyoxypropylene glycol having a number average molecular weight of about 4500 was used as an initiator, and propylene oxide was polymerized with a zinc hexacyanocobaltate glyme complex catalyst to obtain polyoxypropylene having a number average molecular weight of 14,300 and a molecular weight distribution Mw/Mn=1.21, which has hydroxyl groups at both ends. 1.2 molar equivalents of sodium methoxide were added as a 28% methanol solution to the hydroxyl groups of the obtained hydroxyl-terminated polyoxypropylene. After distilling off the methanol by vacuum devolatilization, 1.5 molar equivalents of allyl chloride were added to the hydroxyl groups of the polymer to convert the terminal hydroxyl groups to allyl groups. Unreacted allyl chloride was removed by vacuum devolatilization. The obtained unpurified polyoxypropylene was mixed and stirred with n-hexane and water, and then the water was removed by centrifugation, and the metal salt in the polymer was removed by devolatilizing the hexane from the obtained hexane solution under reduced pressure. As a result, polyoxypropylene having allyl groups at the ends was obtained. 50 ppm of platinum divinyldisiloxane complex solution (3 wt% isopropanol solution calculated as platinum) was added to 100 parts by weight of this polymer, and 1.7 parts by weight of dimethoxymethylsilane was slowly added dropwise while stirring. After reacting at 90°C for 2 hours, unreacted dimethoxymethylsilane was distilled off under reduced pressure to obtain polyoxypropylene (B-1) having a number average molecular weight of 14,600 and dimethoxymethylsilyl groups at the terminals. It was found that polymer (B-1) had an average of 0.8 dimethoxymethylsilyl groups at one terminal and an average of 1.5 dimethoxymethylsilyl groups per molecule.
(実施例1)
ジメトキシメチルシリル基末端ポリオキシプロピレン系重合体(B-1)100重量部にメタノール5部を添加し撹拌した。窒素気流下で下表の処方に従ってBF3メタノール錯体(BF3・2MeOH)0.94重量部をゆっくりと滴下し、反応溶液の内温が38℃で3時間反応させた。内圧が5Torr以下となる様に減圧脱揮し、残存メタノール量がGC測定にて3000ppm以下となるまで、メタノールおよびBF3由来成分を除去し、Si-F結合を含有する数平均分子量15,000のケイ素基含有ポリオキシプロピレン系重合体(A-1)を得た。1H-NMR測定により、重合体中のSi-F結合とSi-OMe結合の合計モル数に対するSi-F結合のモル比(以降の文中、および表中ではフッ素化率と記載する)は67%であることを確認した。20mL容量の透明のガラスバイアル瓶に、10mLの重合体(A-1)を入れ、窒素を封入してキャップを閉め、80℃で1週間貯蔵を行い粘度と外観の変化を調べた。結果を下表1に示す。
Example 1
5 parts of methanol was added to 100 parts by weight of dimethoxymethylsilyl-terminated polyoxypropylene polymer (B-1) and stirred. 0.94 parts by weight of BF3 -methanol complex ( BF3.2MeOH ) was slowly dropped according to the recipe in the table below under a nitrogen gas flow, and the reaction solution was allowed to react for 3 hours at an internal temperature of 38°C. Volatilization was performed under reduced pressure so that the internal pressure was 5 Torr or less, and methanol and BF3- derived components were removed until the amount of remaining methanol was 3000 ppm or less by GC measurement, to obtain a silicon-containing polyoxypropylene polymer (A-1) containing Si-F bonds and having a number average molecular weight of 15,000. 1H -NMR measurement confirmed that the molar ratio of Si-F bonds to the total number of moles of Si-F bonds and Si-OMe bonds in the polymer (referred to as the fluorination rate in the following text and in the table) was 67%. 10 mL of polymer (A-1) was placed in a 20 mL transparent glass vial, nitrogen was sealed inside, the vial was capped, and the vial was stored at 80° C. for one week, after which the changes in viscosity and appearance were examined. The results are shown in Table 1 below.
(実施例2)
BF3メタノール錯体(BF3・2MeOH)の使用量を0.99重量部にした以外は実施例1と同様の手順で、フッ素化率71%であるSi-F結合を含有する数平均分子量15,000のケイ素含有ポリオキシプロピレン系重合体(A-2)を得た。実施例1と同様に、重合体(A-2)を80℃で貯蔵を行い粘度と外観の変化および悪臭の有無を調べた。結果を下表1に示す。
Example 2
A silicon-containing polyoxypropylene polymer ( A -2) containing Si-F bonds with a fluorination rate of 71% and a number average molecular weight of 15,000 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of BF3 methanol complex (BF3.2MeOH) used was 0.99 parts by weight. As in Example 1, the polymer (A-2) was stored at 80°C and examined for changes in viscosity and appearance, and for the presence or absence of an unpleasant odor. The results are shown in Table 1 below.
(実施例3)
BF3メタノール錯体(BF3・2MeOH)の使用量を1.16重量部にした以外は実施例1と同様の手順で、フッ素化率86%である数平均分子量15,000のSi-F結合を含有するケイ素基含有ポリオキシプロピレン系重合体(A-3)を得た。実施例1と同様に、重合体(A-3)を80℃で貯蔵を行い粘度と外観の変化および悪臭の有無を調べた。結果を下表1に示す。
Example 3
A silicon-containing polyoxypropylene polymer (A- 3 ) containing Si-F bonds and having a number average molecular weight of 15,000 and a fluorination rate of 86% was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of BF3 -methanol complex (BF3.2MeOH) used was 1.16 parts by weight. As in Example 1, the polymer (A-3) was stored at 80°C and examined for changes in viscosity and appearance, and for the presence or absence of an unpleasant odor. The results are shown in Table 1 below.
(実施例4)
BF3メタノール錯体(BF3・2MeOH)の使用量を1.26重量部にした以外は実施例1と同様の手順で、フッ素化率90%である数平均分子量15,000のSi-F結合を含有するケイ素基含有ポリオキシプロピレン系重合体(A-4)を得た。実施例1と同様に、重合体(A-4)を80℃で貯蔵を行い粘度と外観の変化および悪臭の有無を調べた。結果を下表1に示す。
Example 4
A silicon-containing polyoxypropylene polymer (A- 4 ) containing Si-F bonds with a number average molecular weight of 15,000 and a fluorination rate of 90% was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of BF3 methanol complex (BF3.2MeOH) used was 1.26 parts by weight. As in Example 1, the polymer (A-4) was stored at 80°C and examined for changes in viscosity and appearance, and for the presence or absence of an unpleasant odor. The results are shown in Table 1 below.
(比較例1)
BF3メタノール錯体(BF3・2MeOH)の使用量を0.70重量部にした以外は実施例1と同様の手順で、フッ素化率50%である数平均分子量15,000のSi-F結合を含有するケイ素基含有ポリオキシプロピレン系重合体(A-5)を得た。実施例1と同様に、重合体(A-5)を80℃で貯蔵を行い粘度と外観の変化および悪臭の有無を調べた。結果を下表1に示す。
(Comparative Example 1)
A silicon-containing polyoxypropylene polymer ( A -5) containing Si-F bonds with a number average molecular weight of 15,000 and a fluorination rate of 50% was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of BF3 methanol complex (BF3.2MeOH) used was 0.70 parts by weight. As in Example 1, the polymer (A-5) was stored at 80°C and examined for changes in viscosity and appearance, and for the presence or absence of an unpleasant odor. The results are shown in Table 1 below.
(比較例2)
BF3メタノール錯体(BF3・2MeOH)の使用量を1.54重量部にした以外は実施例1と同様の手順で、フッ素化率>99%であるSi-F結合を含有する数平均分子量15,000のケイ素含有ポリオキシプロピレン系重合体(A-6)を得た。実施例1と同様に、重合体(A-6)を80℃で貯蔵を行い粘度と外観の変化および悪臭の有無を調べた。結果を下表1に示す。
(Comparative Example 2)
A silicon-containing polyoxypropylene polymer ( A -6) having a number average molecular weight of 15,000 and containing Si-F bonds with a fluorination rate of >99% was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of BF3 methanol complex (BF3.2MeOH) used was 1.54 parts by weight. As in Example 1, the polymer (A-6) was stored at 80°C and examined for changes in viscosity and appearance, and for the presence or absence of an unpleasant odor. The results are shown in Table 1 below.
(合成例2)
攪拌機を備えた四口フラスコにイソブタノール22.0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0.6重量部、ブチルアクリレート81.0重量部、ステアリルメタクリレート15.0重量部、3-メルカプトプロピルジメトキシメチルシラン3.4重量部、および2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)0.35重量部をイソブタノール17.5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1.5時間重合を行い、得られたイソブタノール溶液のポリアクリル系重合体を加熱減圧下でイソブタノールを除去することにより、1分子中に平均して0.9個のジメトキシメチルシリル基を有し、数平均分子量が4,300、重量平均分子量が8,300であるポリ(メタ)アクリル酸エステル重合体(B-2)を得た。
(Synthesis Example 2)
22.0 parts by weight of isobutanol was placed in a four-neck flask equipped with a stirrer, and the temperature was raised to 105°C under a nitrogen atmosphere. A mixed solution of 0.6 parts by weight of methyl methacrylate, 81.0 parts by weight of butyl acrylate, 15.0 parts by weight of stearyl methacrylate, 3.4 parts by weight of 3-mercaptopropyldimethoxymethylsilane, and 0.35 parts by weight of 2,2'-azobis(2-methylbutyronitrile) dissolved in 17.5 parts by weight of isobutanol was dropped therein over 5 hours. Polymerization was further carried out at 105°C for 1.5 hours, and the isobutanol was removed from the resulting polyacrylic polymer in the isobutanol solution by heating under reduced pressure to obtain a poly(meth)acrylic acid ester polymer (B-2) having an average of 0.9 dimethoxymethylsilyl groups per molecule, a number average molecular weight of 4,300, and a weight average molecular weight of 8,300.
(参考例1)
ジメトキシシリル基末端アクリル酸エステル系重合体(B-2)100重量部にメタノール5部を添加し撹拌した。窒素気流下で下表の処方に従ってBF3メタノール錯体(BF3・2MeOH)2.27重量部をゆっくりと滴下し、反応溶液の内温が38℃で3時間反応させた。内圧が5Torr以下となる様に減圧脱揮し、残存メタノール量がGC測定にて3000ppm以下となるまで、メタノールおよびBF3由来成分を除去し、Si-F結合を含有する数平均分子量が4,700のケイ素基含有アクリル酸エステル系重合体(A-7)を得た。1H-NMR測定により、原料由来のピーク消失を確認した。つまりフッ素化率が>99%であることを確認した。実施例1と同様に、(A-7)を80℃で貯蔵を行い粘度と外観の変化および悪臭の有無を調べたところ、着色および増粘および悪臭は確認されなかった。
(Reference Example 1)
5 parts of methanol was added to 100 parts by weight of the dimethoxysilyl group-terminated acrylic acid ester polymer (B-2) and stirred. 2.27 parts by weight of BF3 -methanol complex ( BF3.2MeOH ) was slowly dropped according to the recipe in the table below under a nitrogen gas flow, and the reaction solution was allowed to react for 3 hours at an internal temperature of 38°C. The internal pressure was reduced to 5 Torr or less and devolatilized, and methanol and BF3 -derived components were removed until the amount of remaining methanol was 3000 ppm or less by GC measurement, to obtain a silicon-containing acrylic acid ester polymer (A-7) containing Si-F bonds and having a number average molecular weight of 4,700. 1H -NMR measurement confirmed the disappearance of peaks derived from the raw materials. In other words, it was confirmed that the fluorination rate was >99%. As in Example 1, (A-7) was stored at 80°C and examined for changes in viscosity and appearance and the presence or absence of unpleasant odor, and no coloring, thickening, or unpleasant odor was observed.
フッ素化率が60~90%である実施例1-4では、80℃1週間の外観がいずれも明らかな着色が見られず、悪臭も無く、粘度も50Pa・sを超えなかった。フッ素化率の小さい比較例1では、貯蔵後に大きな増粘が起き50Pa・sを超えた。フッ素化率の大きい比較例2では合成直後および貯蔵後共に外観に着色が見られ、悪臭が発生した。
アクリル酸エステル系重合体を用いた参考例1では、>99%のフッ素化率にも関わらず、着色および悪臭の課題は無かった。
In Examples 1-4, in which the fluorination rate was 60-90%, no obvious coloring was observed in the appearance after one week at 80° C., there was no unpleasant odor, and the viscosity did not exceed 50 Pa·s. In Comparative Example 1, in which the fluorination rate was low, a large increase in viscosity occurred after storage, exceeding 50 Pa·s. In Comparative Example 2, in which the fluorination rate was high, coloring was observed in the appearance both immediately after synthesis and after storage, and an unpleasant odor was generated.
In Reference Example 1 using an acrylic acid ester polymer, there were no problems with coloration or unpleasant odor, despite the fluorination rate being >99%.
Claims (12)
-SiFaR1 bZc (1)
(式中、R1はそれぞれ独立に、置換あるいは非置換の炭素原子数1から20の炭化水素基、またはR2 3SiO-(R2はそれぞれ独立に、炭素原子数1から20の置換あるいは非置換の炭化水素基である)で示されるオルガノシロキシ基のいずれかを示す。Zは、それぞれ独立に、フッ素以外の反応性基である。aは1,2,3のいずれかであり、bは0,1,2のいずれかであり、cは0,1,2のいずれかであり、a+b+cは3である。bまたはcが2の場合、2つのR1または2つのZは、それぞれ同じであっても、異なってもよい。)で表される、請求項1または2に記載のSi-F結合を含有するケイ素基含有ポリオキシアルキレン系重合体(A)。 The silicon group containing a Si—F bond is represented by the following general formula (1):
-SiF a R 1 b Z c (1)
(wherein R 1 's each independently represent a substituted or unsubstituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or an organosiloxy group represented by R 2 3 SiO- (wherein R 2 's each independently represent a substituted or unsubstituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms); each Z is independently a reactive group other than fluorine; a is 1, 2 or 3; b is 0, 1 or 2; c is 0, 1 or 2; and a+b+c is 3. When b or c is 2, the two R 1 's or the two Z's may be the same or different.)
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