JPH0559267A

JPH0559267A - 硬化性組成物

Info

Publication number: JPH0559267A
Application number: JP25020091A
Authority: JP
Inventors: Takashi Watabe; 崇渡部; Hirotsugu Yamamoto; 博嗣山本; Shigeyuki Ozawa; 茂幸小沢
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1991-09-04
Filing date: 1991-09-04
Publication date: 1993-03-09
Anticipated expiration: 2016-04-09
Also published as: JP3155035B2

Abstract

(57)【要約】【目的】硬化性組成物の柔軟性を低下させることなく、
粘度を低下させる。【構成】分子鎖に平均して２. ４個の加水分解性珪素基
を有する分子量３００００の加水分解性珪素基含有のポ
リオキシプロピレン系重合体（Ｉ）及びその重合体１０
０重量部に対し、分子鎖に平均して０．５〜１．５未満
の加水分解性珪素基を有する分子量２２００〜３２００
の主鎖がポリエーテルである加水分解性珪素基含有の低
分子化合物（ＩＩ）を３０重量部を含有する。【効果】移行性の低い添加剤を使用するため、組成物を
シーリング剤等に使用した場合シーリング部周辺の汚染
や接着性への悪影響を及ぼすことがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は湿分存在下で硬化する室
温硬化性組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】これまで末端加水分解性珪素基を有する
各種の化合物を硬化させてシーリング材、接着剤等に使
用する方法はよく知られており工業的に有用な方法であ
る。

【０００３】このような化合物のうち、特に主鎖がポリ
エーテルである化合物は、室温で液状であり、かつ硬化
物が比較的低温でも柔軟性を保持し、シーリング材、接
着剤等へ利用する場合好ましい特性を備えている。

【０００４】そのような湿分硬化性の樹脂としては、特
開平３−７２５２７号公報及び特開平３−４７８２５号
公報等に記載されている末端に加水分解性珪素基を有す
る湿分硬化性の樹脂があげられる。このような末端に加
水分解性基を有する化合物では、一般にその分子量が大
きい程、硬化物の柔軟性が増すが樹脂の粘度は高いもの
となり、作業性が著しく悪くなる。

【０００５】また、そのような化合物の分子量が小さい
と粘度は低くなるが、硬化物は柔軟性に劣ったものとな
ってしまう。これまで、硬化物の柔軟性を保ったまま低
粘度とするためには各種の可塑剤が用いられてきた。

【０００６】そのような可塑剤としては、芳香族カルボ
ン酸エステル類、脂肪族カルボン酸エステル類、グリコ
ールエステル類、リン酸エステル類、エポキシ可塑剤、
塩素化パラフィン等が使用されている。しかしながら、
これらの可塑剤は移行性があるためシーリング剤等に使
用した場合シーリング部周辺の汚染や接着性への悪影響
を及ぼすという欠点がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】そこで、加水分解性珪
素基を有する湿分硬化性の樹脂に対して、その柔軟性を
低下させることなく樹脂組成物の粘度を低下させること
ができ、しかも移行性の非常に低い添加剤を検討した結
果本発明に至った。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち、分子鎖に平均
して１．５以上の加水分解性珪素基を有する分子量８０
００〜５００００の加水分解性珪素基含有の高分子重合
体（Ｉ）及びその重合体１００重量部に対し、分子鎖に
平均して０．５〜１．５未満の加水分解性珪素基を有す
る分子量３００〜８０００未満の主鎖がポリエーテルで
ある加水分解性珪素基含有の低分子化合物（ＩＩ）を１
〜２００重量部を含有する室温硬化性組成物を提供する
ものである。

【０００９】本発明で使用する加水分解性珪素基含有の
高分子重合体（Ｉ）は分子鎖に平均して１．５以上の加
水分解性珪素基を有し、分子量８０００〜５００００の
湿分存在下室温で硬化する化合物であり、特に主鎖が本
質的にポリエーテルからなることが好ましい。

【００１０】本発明の加水分解性珪素基含有の高分子重
合体（Ｉ）は末端水酸基のポリエーテルやポリオールと
して知られる化合物に適当な方法で末端加水分解性珪素
基を導入することによって得られる。

【００１１】このような重合体は、例えば特開平３−４
７８２５号公報、特開平３−７２５２７号公報、特開平
３−７９６２７号公報、特公昭４６−３０７１１号公
報、特公昭４５−３６３１９号公報、特公昭４６−１７
５５３号公報等に提案されている。

【００１２】加水分解性珪素基含有の高分子重合体
（Ｉ）は下記に述べるように官能基を有するポリエーテ
ル化合物の末端に加水分解性珪素基を導入して製造され
る。

【００１３】ポリエーテル化合物は、アルカリ金属触
媒、複合金属シアン化物錯体触媒、金属ポルフィリンな
ど触媒の存在下少なくとも１個の水酸基を有するヒドロ
キシ化合物などの開始剤にアルキレンオキシドなどのモ
ノエポキシドなどを反応させて製造する水酸基末端のも
のが好ましい。ポリエーテル化合物の官能基数は２以上
が好ましく、特に、２または３が好ましい。

【００１４】ポリエーテル化合物としては、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、ポリオキシヘキシレン、ポリオキシテトラ
メチレンおよびこれらの共重合物があげられる。

【００１５】特に好ましいポリエーテル化合物はポリオ
キシプロピレンジオールとポリオキシプロピレントリオ
ールである。また、下記（１）や（４）の方法に用いる
場合、アリル末端ポリオキシプロピレンモノオールなど
のオレフィン末端のポリエーテル化合物も使用できる。

【００１６】本発明の加水分解性珪素基としては、湿分
で加水分解および架橋反応が起こる珪素基ならばよく、
一般に知られている加水分解性珪素基が使用できる。

【００１７】例えば、一般式（Ａ）で表されるシリル基
がよい。 −ＳｉＸ_a Ｒ_3-a ・・・（Ａ）

【００１８】式中Ｒは炭素数１〜２０の置換もしくは非
置換の１価の有機基であり、好ましくは炭素数８以下の
アルキル基、フェニル基やフルオロアルキル基である。
特に好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、ブ
チル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、フェニル基等
である。

【００１９】Ｘは加水分解性基であり、たとえばハロゲ
ン原子、アルコキシ基、アシルオキシ基、アミド基、ア
ミノ基、アミノオキシ基、ケトキシメート基、酸アミド
基、ハイドライド基などがある。

【００２０】これらのうち炭素原子を有する加水分解性
基の炭素数は６以下が好ましく、特に４以下が好まし
い。好ましい加水分解性基は炭素数４以下の低級アルコ
キシ基、特にメトキシ基やエトキシ基、プロポキシ基、
プロペニルオキシ基等が例示できる。ａは１、２または
３であり、特に２または３であることが好ましい。

【００２１】一般式（Ａ）で示されるシリル基のポリエ
ーテル化合物への導入の方法は特には限定されないが、
例えば以下の方法で導入することができる。

【００２２】（１）官能基を有するポリエーテル化合物
の末端にオレフィン基を導入したものと、一般式（Ｂ）
で表されるヒドロシリル化合物を反応させる方法。ＨＳｉＸ_a Ｒ_3-a ・・・（Ｂ）（式中Ｒ、Ｘ、ａは前記に同じ）

【００２３】ここでオレフィン基を導入する方法として
は、不飽和基及び官能基を有する化合物をポリエーテル
化合物の末端水酸基に反応させて、エーテル結合、エス
テル結合、ウレタン結合、カーボネート結合などにより
結合させる方法、あるいはアルキレンオキシドを重合す
る際に、アリルグリシジルエーテルなどのオレフィン基
含有エポキシ化合物を添加して共重合させることにより
側鎖にオレフィン基を導入する方法などが挙げられる。

【００２４】（２）官能基を有するポリエーテル化合物
の末端に一般式（Ｃ）で表される化合物を反応させる方
法。Ｒ_3-a −ＳｉＸ_a −Ｒ¹ ＮＣＯ・・・（Ｃ）（式中Ｒ、Ｘ、ａは前記に同じ。Ｒ¹ は炭素数１〜１７
の２価炭化水素基。）

【００２５】（３）官能基を有するポリエーテル化合物
の末端にトリレンジイソシアネートなどのポリイソシア
ネート化合物を反応させてイソシアネート基末端とした
後、該イソシアネート基に一般式（Ｄ）で表される珪素
化合物のＷ基を反応させる方法。

【００２６】Ｒ_3-a −ＳｉＸ_a −Ｒ¹ Ｗ・・・（Ｄ）（式中Ｒ、Ｒ¹ 、Ｘ、ａは前記に同じ。Ｗは水酸基、カ
ルボキシル基、メルカプト基およびアミノ基（１級また
は２級）〜選ばれた活性水素含有基。）

【００２７】（４）官能基を有するポリエーテル化合物
の末端にオレフィン基を導入し、そのオレフィン基と、
Ｗがメルカプト基である一般式（Ｄ）で表される珪素化
合物のメルカプト基を反応させる方法。

【００２８】加水分解性珪素基数は加水分解性珪素基含
有の高分子重合体（Ｉ）の分子鎖中に平均して１．５〜
８特に１．６〜４であることが好ましい。

【００２９】本発明の加水分解性珪素基含有の高分子重
合体（Ｉ）として、分子量８０００〜５００００の有機
重合体が使用できる。特に、分子量が該有機重合体の分
子量が８０００より低い場合は硬化物の伸びが低いもの
となり分子量が５００００以上の場合は高粘度のため作
業性が著しく悪くなる。もっとも好ましい分子量は１０
０００〜４００００である。

【００３０】本発明では、上記加水分解性珪素基含有の
高分子重合体（Ｉ）に対して、分子鎖に平均して０．５
〜１．５未満の加水分解性珪素基を有し、主鎖がポリエ
ーテルである加水分解性珪素基含有の低分子化合物（Ｉ
Ｉ）を非移行性の反応性減粘剤および可塑剤として使用
する。

【００３１】そのような加水分解性珪素基含有の低分子
化合物（ＩＩ）の製法としては、１官能の開始剤を使用
しアルキレンオキシドの開環重合を行いポリエーテルモ
ノオールとし、その後、水酸基を前記（１）〜（４）の
方法で加水分解性珪素基へ変換する方法などで製造す
る。

【００３２】該ポリエーテルモノオールは炭素数１〜２
０の脂肪族、脂環族および芳香族のアルコール、チオア
ルコール、２級アミン、カルボン酸等を開始剤として、
上記公知の方法でアルキレンオキシドを開環重合させて
得られる。

【００３３】前記（１）や（４）の方法で加水分解性珪
素基を導入する場合アリルアルコールなどの不飽和基を
有するモノオールを開始剤として製造したポリエーテル
モノオールを用いてもよく、この場合その末端水酸基は
塩化ベンゾイルと反応させるなどの方法で不活性な有機
基に変換してもよい。

【００３４】本発明で使用する加水分解性珪素基含有の
低分子化合物（ＩＩ）における加水分解性基数は分子鎖
中に平均して０．５〜１．５未満であり、特に０．５〜
１．２が好ましい。

【００３５】本発明で使用する加水分解性珪素基含有の
低分子化合物（ＩＩ）の分子量としては３００〜８００
０未満が好ましい。該化合物の分子量が８０００以上の
場合は、減粘剤としての効果が低くなるため好ましくな
い。特に３００〜６０００が好ましい。もっとも好まし
い分子量は２０００〜４０００である。

【００３６】本発明では加水分解性珪素基含有の高分子
重合体（Ｉ）１００重量部に対して、加水分解性珪素基
含有の低分子化合物（ＩＩ）を１〜２００重量部使用す
る。好ましくは１〜１００重量部、特に１〜８０重量部
が好ましい。

【００３７】本発明の組成物では、公知の種々の硬化触
媒、充填剤、添加剤さらに必要ならば可塑剤等を含むこ
とができる。

【００３８】硬化触媒としては、各種の金属のカルボン
酸塩やアセチルアセトナート錯体、アセト酢酸エステレ
ート錯体、各種の酸および塩基物質が使用できる。具体
的には、オクチル酸スズ、オクチル酸鉛やジアルキルス
ズジカルボン酸塩、ジブチルスズビスアセチルアセトナ
ート等の金属塩、及び有機アミン等があげられる。これ
らの触媒は単独あるいは併用して使用できる。

【００３９】充填剤としては、フュームシリカ、沈降性
シリカ、無水珪酸、含水珪酸及びカーボンブラックのよ
うな充填剤、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、酸化亜
鉛、活性亜鉛華、水添ひまし油及びシラスバルーン等の
充填剤、石綿、ガラス繊維及びフィラメントのような繊
維状充填剤が使用できる。

【００４０】可塑剤としては、ジオクチルフタレート、
ジブチルフタレート、ブチルベンジルフタレート等のフ
タル酸エステル類；アジピン酸ジオクチル、コハク酸イ
ソデシル、セバシン酸ジブチル、オレイン酸ブチル等の
脂肪族カルボン酸エステル；ペンタエリスリトールエス
テル等のグルコールエステル類；リン酸トリオクチル、
リン酸トリクレジル等のリン酸エステル類；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；塩素化パラフィン等が単独または２種以上の混合
物で使用できる。

【００４１】添加剤としては、フェノール樹脂、エポキ
シ樹脂等の接着付与剤、顔料、各種の老化防止剤、紫外
線吸収剤等があげられる。本発明の室温硬化性樹脂組成
物は、特に弾性シーラント用、接着剤用として使用でき
る。

【００４２】

【実施例】以下に本発明の実施例をあげるが、これらに
限定されるものではない。［参考例１］２−エチルヘキサノールを開始剤として、
特開平３−７２５２７号公報記載の方法で複合金属シア
ン化物錯体触媒存在下にプロピレンオキシドを反応させ
てポリオキシプロピレンモノオールを製造し、次いで末
端水酸基にアリルクロライドを反応させ不飽和基を導入
した後、更にメチルジメトキシシランを反応させて、主
鎖がポリオキシプロピレンであり、末端基として、メチ
ルジメトキシシリルプロピル基を有する分子量３２００
の添加剤Ａを合成した。添加剤Ａの粘度は２５℃で６２
０ｃｐｓであった。

【００４３】［参考例２］２−エチルヘキサノールを開
始剤として、複合金属シアン化物錯体触媒の存在下プロ
ピレンオキシドを開環重合し、分子量３０００のポリオ
キシプロピレンモノオールとし、更にこのモノオールに
対して等モルのメチルジメトキシシリルプロピルイソシ
アネートと反応させ、添加剤Ｂを合成した。添加剤Ｂの
粘度は２５℃で７５０ｃｐｓであった。

【００４４】［参考例３］アリルアルコールを開始剤と
して、プロピレンオキシドを開環重合し、分子量２００
０の片末端アリルオキシ基含有のポリオキシプロピレン
モノオールとし、続いてトリエチルアミン存在下、水酸
基と等モルの塩化ベンゾイルと反応させた。反応混合物
を５倍量のヘキサンで希釈し水洗してトリエチルアミン
塩酸塩を除き、ヘキサンを留去して一方の末端がベンゾ
イルオキシ基のモノアリル体を得た。次に、常法によ
り、塩化白金酸を触媒として、メチルジメトキシシラン
と反応させ、アリル基をメチルジメトキシシリルプロピ
ル基に変換して分子量２２００の添加剤Ｃを合成した。
添加剤Ｃの粘度は２５℃で７００ｃｐｓであった。

【００４５】［実施例１〜３］グリセリンを開始剤とし
複合金属シアン化物錯体触媒の存在下プロピレンオキシ
ドを反応させて得られたポリオキシプロピレントリオー
ルの末端に１分子当り平均２. ４個のメチルジメトキシ
シリルプロピル基を導入した分子量３００００のシリル
基含有ポリオキシプロピレンポリエーテル化合物１００
重量部に対し、添加剤Ａ〜Ｃを３０重量部及び硬化触媒
としてジブチルスズジラウレート１重量部、添加剤とし
てフェノール系酸化防止剤１重量部を添加して、均一な
混合物とし、硬化前の粘度、硬化後の物性（５０％モジ
ュラス、破断強度、伸び）、及び硬化物を溶剤に浸した
時の重量変化（重量減少率）を測定した。

【００４６】［比較例４〜５］実施例１〜３で添加剤Ａ
〜Ｃの代わりに、添加剤を含まないもの及び添加剤とし
て、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）を含むものについ
て、実施例１〜３と同様の検討を行った。得られた結果
を表１に示す。

【００４７】

【表１】

【００４８】

【発明の効果】本発明により、加水分解性珪素基を有す
る湿分硬化性の樹脂に対して、その柔軟性を低下させる
ことなく樹脂組成物の粘度を低下させることができる。
しかも本発明で使用する添加剤は移行性が非常に低いた
め、本発明の組成物をシーリング剤等に使用した場合シ
ーリング部周辺の汚染や接着性への悪影響を及ぼすこと
がない。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】分子鎖に平均して１．５以上の加水分解性
珪素基を有する分子量８０００〜５００００の加水分解
性珪素基含有の高分子重合体（Ｉ）及びその重合体１０
０重量部に対し、分子鎖に平均して０．５〜１．５未満
の加水分解性珪素基を有する分子量３００〜８０００未
満の主鎖がポリエーテルである加水分解性珪素基含有の
低分子化合物（ＩＩ）を１〜２００重量部を含有する室
温硬化性組成物。
【請求項２】高分子重合体（Ｉ）の主鎖が本質的にポリ
エーテルである請求項１の室温硬化性組成物。
【請求項３】高分子重合体（Ｉ）及び低分子化合物（Ｉ
Ｉ）の加水分解性珪素基が下記一般式で示される請求項
１の室温硬化性組成物。 −ＳｉＸ_a Ｒ_3-a ・・・（Ａ）（式中Ｒは炭素数１〜２０の置換もしくは非置換の１価
の有機基、Ｘは加水分解性珪素基、ａは１，２または３
を示す。）