JPH0198686A - シーリング材の低温時の硬化性を改良する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はシーリング材の低温期の硬化性の改良に関し、
さらに詳しくはアミノキシ基含有有機ケイ素化合物によ
り架橋するシーリング材の低温期における硬化性を改良
する方法に関するものである。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

室温で硬化してゴム状弾性体となるポリオルガノシロキ
サン組成物は、耐熱性、耐寒性、耐候性に優れ、温度に
よる物性の変化の少ないこと、オゾン、紫外線による劣
化が少ないことなどから、建築用のシーリング材として
広く用いられている。特に、末端がシラノール基で閉塞
されたポリジオルガノシロキサンをアミノキシ基含有有
機ケイ素化合物で架橋することにより常温で硬化して得
られるゴム状弾性体は、低モジュラスであるというその
特性により建物の変形や温度による膨張、収縮によって
生ずる応力を吸収し得ることから、高層建築を中心とす
る建造物外壁間隙部の目地シール材として、ますますそ
の重要性を増している。

これら建造物外壁間隙部の目地幅は、口温度較差によっ
て拡大、縮小するため、そこに使用される目地シール材
には、打設後すみやかに硬化してゴム弾性を発現するこ
とが要求される。

この場合、前述のアミノキシ基含有有機ケイ素化合物で
架橋する種類のシーリング材は、その優れた機械的特性
のために目地幅の温度較差が大きい箇所に用いられるが
、冬期を中心とする低温期ではこの種の架橋反応の速度
が著しく遅くなるため、このような条件下ではゴム弾性
が発現する前に目地変動を受けてしまい、シーリング材
にくびれや亀裂を生じるという問題があった。

このような問題に対し、基本的にポリオルガノシロキサ
ンベースポリマー、充填剤右よび必要に応じて添加剤か
ら成るベースコンパウンド成分とアミノキシ基含有有機
ケイ素化合物を別包装としているシーリング材に右いて
は、架橋反応を促進する目的で架橋剤であ乞アミノキシ
基含有有機ケイ素化合物の配合量を減らす方法、予めベ
ースコンパウンドに適量の水を配合する方法などが試み
られている。しかしながら、前者の方法では反応速度向
上効果がそれほど大きくなく、しかも配合量を減らし過
ぎると硬化後の特性に悪影響を及ぼすという問題があり
、−方予めベースコンパウンドに水を配合する方法では
水とベースコンパウンドとの相溶性が本質的に悪いため
、保管中に水がベースコンパウンド成分から分離しやす
く、架橋剤を混合する際の再分散が良くないために、硬
化状態が不均一になりやすいという問題があった。

〔発明の目的〕

本発明はこれらの問題点を解決するためのものであり、
アミノキシ基含有を機ケイ素化合物で架橋する種類のシ
ーリング材の低温期硬化性を改良する方法に関する。

〔発明の構成〕

本発明者はこのような方法について鋭意検討を重ねた結
果、ベースコンパウンド成分と架橋剤を混合する際に、
水あるいは水と分子量１０００以下の水溶性多価アルコ
ールもしくはその誘導体との混合物を添加剤として用い
ることにより１、　シーリング材の特性を損なわずに低
温時の硬化性が著しく改良され、しかも均一な硬化状態
が容易に得られることを見出し、ここに本発明を完成す
るに至った。

本発明はすなわち 基本的に （＾）末端がシラノール基で閉塞され、２５℃における
粘度が１００〜２００．０００ｃＳｔであるポリジオル
ガノシロキサン （Ｂ）分子中に平均２個を越える数のオルガノアミノキ
シ基を有する、アミノキシ基含有有機ケイ素化合物 右よび （Ｃ）無機質充填剤 から成るシーリング材組成物　１００重量部に（Ｄ）水
　　５〜１００重量％ および （Ｂ）分子量１０００以下の水溶性多価アルコールもし
くはその誘導体　９５〜０重量％ から成る硬化促進剤０．０５〜５重量部を、上記シーリ
ング材組成物混合時に配合することを特徴とするシーリ
ング材の低温時の硬化性を改良する方法である。

本発明の適用される（１〕のシーリング材組成物は、基
本的に（＾）成分のポリオルガノシロキサン、（Ｂ）成
分のアミノキシ基含有有機ケイ素化合物右よび（Ｃ）成
分の無機質充填剤から成る、いわゆる脱アミノキシ型と
称する縮合反応型液状シリコーン組成物である。（Ａ）
成分のポリオルガノシロキサンは、通常この種の室温で
硬化しうる縮合型ポリシロキサン組成物に用いられる、
シラノール末端ポリジオルガノシロキサンで、特に、硬
化前の組成物に適度の押出し性を与えるとともに、硬化
後のゴム状弾性体に優れた機械的性質を与えるために、
２５℃における粘度が１００〜２００．０００ｃＳｔの
範囲であることが必要である。粘度が１００ｃＳｔ未満
では硬化後のゴム状弾性体の伸びが十分でなく　、２０
０．０００ｃＳｔを越えると均一な組成物が得られず、
作業性も悪くなる。特に好ましい範囲は、硬化前および
硬化後の組成物の性質を調和よくさせる点で５００〜５
０．０００ｃＳｔの範囲である。ケイ素原子に直接詰合
せる有機基としては、メチル基、エチル基、プロピル基
、ブチル基、ヘキシル基のようなアルキル基、ビニル基
、アリル基のようなアルケニル基、フェニル基のような
アリール基、β−フェニルエチル基、β−フェニルプロ
ピル基のようなアラルキル基、および３．３．３−）リ
フルオロプロピル基、クロロメチル基、β−シアノエチ
ル基のような１価の置換炭化水素基などが例示されるが
、合成の容易さからメチル基、ビニル基、またはフェニ
ル基のような１価の炭化水素基が一般的には有利である
。中でもメチル基は原料中間体が最も容易に得られるば
かりでなく、シロキサンの重合度の割に最も低い粘度を
与え、硬化前の組成物の押出し作業性と硬化後のゴム状
弾性体の物性のバランスを有利にするので、全有機基の
８５％以上がメチル基であることが好ましく、実質的に
すべての有機基がメチル基であることがさらに好ましい
。ただし、硬化後のゴム状弾性体に耐寒性や耐熱性を必
要とするときには、有機基の一部にフエ、ニル基を用い
ることが推奨される。

シーリング材組成物を構成する（Ｂ）成分のアミノキシ
基含有有機ケイ素化合物は、末端がシラノール基で閉塞
されたポリジオルガノシロキサン〔（＾）成分〕の末端
のシラノール基との間で脱ヒドロキシルアミン反応を行
うことによって、該ポリジオルガノシロキサンの架橋お
よび鎖長延長を行うもので、シラン誘導体でも、鎮状、
環状ないし分岐状のシロキサン誘導体でもよい。特に良
好な反応性と低モジニラス、高伸長のシーリング材を得
る目的からは、１分子中に２個および３個のアミノキシ
基を有する環状ポリシロキサンの組み合わせが好ましい
。アミノキシ基に結合せる有機基としてはメチル基、エ
チル基、プロピル基、ブチル基、シクロヘキシル基のよ
うな１価の炭化水素基２個か、ブチレン基、ペンテン基
のような２価の炭化水素基１個が例示されるが、原料の
入手のしやすさ、合成の容易さ、反応性、および放出す
るオルガノヒドロキシルアミンの揮散のしやすさから、
エチル基であることが好ましい。かかるアミノキシ基含
有有機ケイ素化合物の例として、次のものが挙げられる
。なお、以下簡単のために、各種有機ケイ素化合物に関
して次の略号を用いる。

（略　号） Ｍｅ：メチル基、Ｂｔ：エチル基、Ｂｕニブチル基、ｖ
ｉ：ビニル基、Ｐｈ：フェニル基 ５ｉ（ＯＮＢｔ）４．　　ＭｅＳｉ（ＯＮＢｔａ）＋、
　　ＰｈＳｉ（ＯＮＭｅ２）３゜Ｂｔ２Ｎ口ＭｅｚＳｓ
ＳｔＭｅ２ＯＮＢｔａ、　　Ｂｔ２ＮＯＭｅ２ＳｔＯ３
＋Ｍｅ２ＯＮｌ１ｉｔ２゜ＢｔＪＯＭｅａＳｉＯｐＨ２
ＳｊＯＳ！Ｍｅ２ＯＮＢｔ２　。

ＭｅＳｉ（ＯＭｅ２ＳｉＯＮＢｔ＊）＋　　、　　Ｐｈ
Ｓｉ（ＯＭｅ２ＳｉＯＮＢｔ２）＋このようなアミノキ
シ基含有有機ケイ素化合物の使用量は、（Ａ）　１００
重量部に対して０．１〜３０重量部、好ましくは１〜２
０重量部の範囲から選ばれる。その量が０．１重量部よ
り少ないとゴム弾性を有する硬化物が得られず、３０重
量部より多いと本発明による硬化速度の促進が阻害され
るため好ましくない。

（Ｃ）の無機質充填剤は、硬化後のシリコーン弾性体に
必要な機械的強度や硬さを与え、かつ硬化前のポリオル
ガノシロキサン組成物に、使用目的に応じて適度の流動
性を与えるためのもので、一般に充填剤として用いられ
ているものである。

このような充填剤としては、煙霧質シリカ、沈殿シリカ
、シリカアエロジル、ケイソウ土、炭酸カルシウムなど
の粉末が例示される。この配合量は、一般には（Ａ）成
分１００重量部に対して１０〜５００重量部で、使用す
る粉体と要求される特性により選択される。

このシーリング材組成物には、必要に応じて有機ベント
ナイト、水素添加ヒマシ油のようなチクソトロピック性
付与剤、ベンガラ、チタンホワイトのような着色剤、そ
の他防カビ剤や難燃化剤などの添加剤を配合してもよい
。

このシーリング材の形態は、一般には（＾）成分と（Ｃ
）成分および上記の添加剤の混合体を１成分にするか、
（Ａ）成分と（Ｃ）成分の混合体と（Ａ）成分と（Ｃ）
成分および添加剤の混合体との２成分にして、（Ｂ）成
分を別包製形態にし、施工作業時に混合体と（Ｂ）成分
を混合するものである。

本発明の特徴は、前記のシーリング材組成物を施工作業
時に混合する際、（Ｄ）成分または（Ｄ）成分と（Ｂ）
成分から成る硬化促進剤を配合することである。

（Ｄ）成分の水は、シーリング材組成物の低゛温時にお
ける硬化反応を促進する効果を与えるものである。（Ｄ
）成分を施工作業時の混合の際に配合することにより、
ペースコンパウンドに予め水を配合してふく方法と比べ
て水が均一に分散されやすく、より均一な硬化状態とな
る。

しかしながら、（Ｄ）　成分は本質的にはベースコンパ
ウンドとの相溶性が良くないので、より好ましい硬化促
進を行うためには（Ｅ）成分との併用が好ましい。

（Ｂ）成分の水溶性多価アルコールもしくはその誘導体
は、これ自体が硬化反応促進させる働きをするのみなら
ず、（Ｄ）成分との混合物として（Ｄ）成分をシーリン
グ材組成物に均一に分散させ、より適切な硬化促進をさ
せるものである。

このようなものとしては、エチレングリコール、プロピ
レングリコール、ブタンジオール等のアルキルジオール
およびその重合体；グリセリン；アルキルジオールまた
はグリセリンのエチレンオキサイド付加物などが例示さ
れるが、（Ｄ）成分およびシーリング材組成物との分散
性から、分子量が１０００以下であることが必要であり
、より低温の場合を考えると５００以下であることが好
ましい。

硬化促進剤としての（ロ）成分と（Ｂ）成分の配合比は
、（Ｄ）成分５〜１００重量％に対しくＢ）成分９５〜
０重量％、好ましくは（ロ）成分１０〜９５重量％に対
しくＢ）成分９０〜５重量％である。（Ｂ）成分を増す
ことにより（ロ）成分の系内における分散性は良くなる
が、（Ｂ）成分が多すぎると硬化促進効果は著しく劣り
、またこのような際に硬化促進剤の配合量を増すと硬化
後のシーリング材の機械的特性に悪影響を及ぼす。

この硬化促進剤の効果は、１０℃以下、とりわけ５℃以
下の硬化反応において顕著である。

本発明の硬化促進剤のシーリング材組成物への添加量は
その使用時の温度などによって最適量が異なるが、シー
リング材組成物１００重量部に対し０．０５〜５重量部
である。少なすぎると硬化促進効果がなく、また多すぎ
るとシーリング材の機械特性や接着機能を損する。

シーリング材組成物は通常（＾）および（Ｃ）から成る
成分と（Ｂ）の２成分に分けて保存しておき、使用前に
両者を混合して用いるが、本発明の方法においては（ロ
）詔よび（Ｂ）からなる硬化促進剤をもう１つの成分と
して保存しておき、使用前に先のシーリング材の２つの
成分と合わせて３成分を同時に混合して用いる。

〔発明の効果〕

本発明により、冬期を中心とする低温期においても、シ
ーリング材打設後すみやかに硬化させてゴム弾性を発現
させることができるため、口温度較差等による変動の大
きい目地の、シールに使用した場合においても、くびれ
や亀裂が発生することなく、シーリング材本来の性能を
発揮させることができる。

〔実施例〕

以下実施例により、本発明をさらに詳しく説明する。な
お、実施例および比較例中、部とあるのはすべて重量部
を意味し、％は重量％を意味する。

実施例１ ２５℃における粘度が５．０００ｃＳｔのシラノール末
端ポリジメチルシロキサン１００部に、平均粒径０．２
μのステアリン酸処理軽質炭酸カルシウム５０部をニー
グーで混合してベースコンパウンドを得た。

このコンパウンド１００部に対し、 ６％からなる架橋剤混合物３．０部を加えてシーリング
材組成物を得た。

このシーリング材に、第１表に示すエチレングリコール
、グリセリンおよびエチレングリコールのエチレンオキ
サイド付加物と水とからなる混合物を第１表に示す量添
加してヘラで混合し、試料１１〜１３を得た。これら試
料を用いて第１図に示す試験体を作成し、１０℃で４日
間養生した後、引張試験を行った。その結果も第１表に
示す。

なお、比較例として、これら混合物を添加しないシーリ
ング材を使用した結果も第１表に示す。

実施例２ ２５℃における粘度が３．０００ｃＳｔのシラノール末
端ポリジメチルシロキサン１００部に、平均粒径０．６
μのロジン酸処理膠質炭酸カルシウム６５部をニーグー
で混合してベースコンパウンドを得た。

このコンパウンド１００部に対し、 ５％から成る架橋剤混合物３．０部を加えてシーリング
材を得た。

このシーリング材に、第２表に示すエチレングリコール
、グリセリンおよびグリセリンのエチレンオキサイド付
加物と水からなる混合物を第２表に示す量添加してヘラ
で混合し、試料２１〜２３を得た。

また、比較例として硬化促進剤を添加しないもの（試料
３１）、グリセリンのみを用いたもの（試料３２）を用
意した。

これらの試料について、実施例１と同じ試験体を作成し
、１０℃で４日間養生した後の引張試験を行った。その
結果を第２表に示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例で使用した試験体の斜視図を示す。図中
の単位はｍｍである。 １・・・シーリング材 ２・・・被着体（アルミ板）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　基本的に （Ａ）末端がシラノール基で閉塞され、２５℃における
   粘度が１００〜２００，０００ｃＳｔであるポリジオル
   ガノシロキサン （Ｂ）分子中に平均２個を越える数のオルガノアミノキ
   シ基を有する、アミノキシ基含有 有機ケイ素化合物 および （Ｃ）無機質充填剤 から成るシーリング材組成物１００重量部に（Ｄ）水５
   〜１００重量％ および （Ｅ）分子量１０００以下の水溶性多価アルコールもし
   くはその誘導体９５〜０重量％ から成る硬化促進剤０．０５〜５重量部を、上記シーリ
   ング材組成物混合時に配合することを特徴とするシーリ
   ング材の低温時の硬化性を改良する方法。 ２　硬化促進剤が（ロ）１０〜９５重量％に対し（Ｅ）
   ９０〜５重量％から成る特許請求の範囲第１項記載の方
   法。