JPH0565401A - 室温硬化性組成物 - Google Patents

室温硬化性組成物

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JPH0565401A
JPH0565401A JP25455391A JP25455391A JPH0565401A JP H0565401 A JPH0565401 A JP H0565401A JP 25455391 A JP25455391 A JP 25455391A JP 25455391 A JP25455391 A JP 25455391A JP H0565401 A JPH0565401 A JP H0565401A
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崇 渡部
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聖子 柳瀬
Shigeyuki Ozawa
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Abstract

(57)【要約】 【構成】分子末端にメチルジメトキシプロピル基を有す
る平均分子量2万のポリオキシプロピレン重合体100
重量部に対し、添加剤を添加、混練後、下記式(1)の
スズ化合物0. 05〜0.15モル及び下記式(2)の
スズ化合物0. 05モルを反応させて得られる反応物A
1重量部を添加、混合、硬化させた。R1 2SnO
(1)、R2 2Sn(OCOR32 (2)(式中R1
2 、R3 は炭素数1〜20の1価の炭化水素基を示
す) 【効果】従来のスズ化合物を使用するよりも組成物が速
く硬化する。

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】従来、例えば変成シリコーン系樹脂とし
て知られるような、末端加水分解性珪素基を有する各種
の化合物を硬化して、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】
【発明が解決しようとする課題】末端加水分解性珪素基
を有する化合物のうち、特に加水分解性珪素基として、
アルコキシシリル基を有する化合物では、室温硬化性を
付与するために、いわゆる硬化触媒を使用することが通
常行われる。
【0004】そのような硬化触媒としては、一般にカル
ボン酸の金属塩、酸性または塩基性化合物等が知られて
いるが、中でも4価の有機スズ化合物および/または2
価のスズのカルボン酸塩が一般的である。
【0005】しかしながら、ジブチルスズジラウレー
ト、ジブチルスズジオクトエート、ジブチルスズジアセ
テート等の4価の有機スズ化合物をアルコキシシリル基
を加水分解性珪素基として有する化合物の硬化触媒とし
て使用した場合、硬化反応が遅い、硬化物の圧縮永久歪
性が不良となってしまう、等の欠点があった。
【0006】一方、例えばオクチル酸スズのような2価
のスズのカルボン酸塩を硬化触媒として使用すれば、硬
化も速く、また圧縮永久歪性は改善されるが、スズ化合
物自体の耐湿安定性が低いことなどから、特に一液型の
シーリング材用としては使用しにくいという欠点があっ
た。本発明は上記の欠点を解決しようとするものであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような欠点
を解消しようとするものであり、分子中に少なくとも1
つの加水分解性珪素基を有する有機重合体とその100
重量部に対し、下記一般式(1)で示される有機スズ化
合物(a)及び下記一般式(2)で示される有機スズ化
合物(b)を反応させて得られる反応物を0. 01〜5
重量部含有することを特徴とする室温硬化性組成物を提
供するものである。 R1 2SnO・・・(1) R2 2Sn(OCOR32 ・・・(2) (式中R1 、R2 、R3 は炭素数1〜20の1価の炭化
水素基を示す)
【0008】本発明における、分子中に少なくとも1つ
の加水分解性珪素基を有する有機重合体は、湿分により
加水分解および架橋反応が起こり、ゴム状弾性体へ変化
する化合物である。
【0009】そのような湿分硬化性の化合物としては、
これまでに数多くの化合物が検討されており、例えば特
開平3−47820号公報、特開平3−72027号公
報、特開平3−79627号公報、特公昭46−307
11号公報、特公昭45−36319号公報、特公昭4
6−17553号公報等に提案されている。
【0010】特に本発明の加水分解性珪素基含有の有機
重合体は、下記に述べるような官能基を有するポリオキ
シアルキレン化合物の末端に加水分解性珪素基を導入し
て製造されるものが好ましい。このような化合物は室温
で液状であり、かつ、硬化物が比較的低温でも柔軟さを
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。
【0011】ポリオキシアルキレン化合物は、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つの水酸基を有する
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。ポリオキシアルキレン化合物の官
能基数は2以上が好ましく、特に、2または3が好まし
い。
【0012】ポリオキシアルキレン化合物としては、具
体的にはポリオキシエチレン化合物、ポリオキシプロピ
レン化合物、ポリオキシブチレン化合物、ポリオキシヘ
キシレン化合物、ポリオキシテトラメチレン化合物およ
びまたはこれらの共重合体があげられる。
【0013】特に好ましいポリオキシアルキレン化合物
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(イ)や(ニ)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オキシアルキレン化合
物も使用できる。
【0014】本発明の加水分解性珪素基としては、湿分
存在下で加水分解および架橋反応を起こしシロキサン結
合を生成す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。
【0015】例えば、一般式(3)で表されるシリル基
がよい。 −SiXa4 3-a・・・(3)
【0016】式中R4 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、プロペニル基、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。
【0017】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。
【0018】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。
【0019】一般式(3)で示されるシリル基のポリオ
キシアルキレン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。
【0020】(イ)官能基を有するポリオキシアルキレ
ン化合物の末端にオレフィン基を導入したものと、一般
式(4)で表されるヒドロシリル化合物を反応させる方
法。 HSiXa4 3-a・・・(4) (式中R4 、X、aは前記に同じ)
【0021】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オキシア
ルキレン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。
【0022】(ロ)官能基を有するポリオキシアルキレ
ン化合物の末端に一般式(5)で表される化合物を反応
させる方法。 R4 3-a−SiXa −R5 NCO・・・(5) (式中R4 、X、aは前記に同じ。R5 は炭素数1〜1
7の2価炭化水素基。)
【0023】(ハ)官能基を有するポリオキシアルキレ
ン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(6)で表さ
れる珪素化合物のW基を反応させる方法。
【0024】R4 3-a−SiXa −R5 W・・・(6) (式中R4 、R5 、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。)
【0025】(ニ)官能基を有するポリオキシアルキレ
ン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(6)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。
【0026】加水分解性珪素基数は全末端基中で平均し
て50%以上、好ましくは70%以上含有することが好
ましい。
【0027】本発明の加水分解性珪素基含有の有機重合
体として、分子量8000〜30000の有機重合体が
使用できる。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が硬く、かつ伸びが低いものとな
り、分子量が30000を越えると硬化物の柔軟性及び
伸びは問題ないが、該重合体自体の粘度は著しく大きく
なってしまい、実用性が低くなる。分子量は特に100
00〜30000が好ましい。
【0028】本発明で使用される有機スズ化合物は下記
一般式(1)で示される有機スズ化合物(a)、下記一
般式(2)で示される有機スズ化合物(b)である。 R1 2SnO・・・(1) R2 2Sn(OCOR32 ・・・(2)
【0029】式中R1 、R2 は炭素数1〜20の1価の
炭化水素基を示すが、具体的にはメチル基、エチル基、
プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、フェ
ニル基等が例示できるが経済性の点からメチル基、ブチ
ル基、オクチル基が好ましい。
【0030】式中R3 を含むカルボキシル基は具体的に
は炭素数1から20のカルボキシル基が好ましく、中で
もアセチル基、2−エチルヘキサノイル基、ラウロイル
基が経済性の点から好ましい。
【0031】本発明で使用する下記一般式(1)で示さ
れる有機スズ化合物(a)及び下記一般式(2)で示さ
れる有機スズ化合物(b)は加水分解性珪素基の加水分
解反応および架橋反応の触媒として働くことは公知であ
る。 R1 2SnO・・・(1) R2 2Sn(OCOR32 ・・・(2) (式中R1 、R2 は炭素数1〜20の1価の炭化水素基
を示す)
【0032】しかしながら、有機スズ化合物(a)は実
質的に本発明で使用する加水分解性珪素基を有する有機
重合体に溶解しないため触媒としては使用できず、また
有機スズ化合物(b)はその触媒活性が必ずしも満足で
きるものではないことや、硬化物の圧縮永久歪性が不良
となってしまうという問題点があった。
【0033】本発明ではこれら2種類の有機スズ化合物
と有機ジカルボン酸無水物との反応物を触媒として使用
するが、該反応物は加水分解性珪素基の加水分解反応お
よび架橋反応の触媒として、それぞれ単独で用いるより
も著しく高い活性を示すことが明かとなり、本発明に至
った。
【0034】本発明では有機スズ化合物(a)及び有機
スズ化合物(b)は任意の割合で混合し、80℃〜18
0℃に加熱することにより数時間で反応混合物を得るこ
とが好ましい。
【0035】このとき、有機スズ化合物の混合する割合
は、有機スズ化合物(a)1モルに対して、有機スズ化
合物(b)を0. 1モル〜3モルの範囲で使用するのが
好ましい。
【0036】本発明では、この有機スズ化合物(a)及
び有機スズ化合物(b)との反応物を、分子鎖中に少な
くとも1つ以上の加水分解性珪素基を有する有機重合体
100重量部に対し、0. 01〜5重量部用いるのが好
ましい。より好ましくは0.1〜3重量部である。
【0037】また、該反応物の粘度が高い場合や半固体
となる場合は適当な希釈剤で希釈することも可能であ
る。そのような希釈剤としては、一般に用いられる各種
の溶剤や可塑剤として知られる化合物が使用できる。
【0038】本発明の組成物は、さらに公知の種々の充
填剤、可塑剤、添加剤等を含むことができる。
【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、含水珪酸およ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、水添ヒマシ油およびシラスバルーン等
の充填剤、石綿、ガラス繊維およ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
テルなどのグリコールエステル類;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
線吸収剤等が使用できる。
【0042】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、接着剤用としてしようできる。
【0043】
【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。
【0044】[参考例1]ジブチルスズジラウレート3
1. 6g(0.05モル)に対し、ジブチルスズオキシ
ド24. 9g(0. 10モル)を加え、ガラス製反応器
中で撹拌しながら、窒素雰囲気下、170℃で3時間加
熱した後、不溶分を濾過し、油状の反応物Aを得た。
【0045】[参考例2]ジブチルスズジアセテート1
7. 6g(0.05モル)に対し、ジオクチルスズオキ
シド54. 2g(0. 15モル)を加え、ガラス製反応
器中で撹拌しながら、窒素雰囲気下、170℃で3時間
加熱した後、不溶分を濾過し、油状の反応物Bを得た。
【0046】[参考例3]ジブチルスズジオクトエート
25. 9g(0. 05モル)に対し、ジブチルスズオキ
シド12. 5g(0. 05モル)を加え、ガラス製反応
器中で撹拌しながら、窒素雰囲気下、170℃で3時間
加熱した後、不溶分を濾過し、油状の反応物Cを得た。
【0047】[実施例1〜3]分子末端の90%にメチ
ルジメトキシプロピル基を有する平均分子量2万のポリ
オキシプロピレン重合体100重量部に対し、炭酸カル
シウム130重量部、酸化チタン20重量部、ジオクチ
ルフタレート20重量部、水添ヒマシ油5重量部、フェ
ノール系酸化防止剤1重量部を加え湿分の入らない条件
下で混練した後、参考例1〜3で得られた反応物A〜C
を各1重量部添加し、よく混合し、それらを常温下に放
置し、24時間後及び48時間後の硬化状態をみた。得
られた結果を表1に示す。
【0048】[比較例1〜3]上記の実施例中の反応物
A〜Cの代わりに、ジブチルスズジラウレート、ジブチ
ルスズジアセテート、ジブチルスズオキシドを各1重量
部使用し、硬化状態を見た。
【0049】得られた結果を表1に示す。なお表1中の
評価は次のとおりである。 ○・・・良好 △・・・ややべとつきがある ×・・・べとつきがある
【0050】
【表1】
【0051】
【発明の効果】本発明で使用する硬化触媒は加水分解性
珪素基含有重合体を主成分とする室温硬化性組成物用の
硬化触媒として優れており、従来使用していたスズ化合
物を使用するよりも組成物が速く硬化するという効果を
有する。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】分子中に少なくとも1つの加水分解性珪素
    基を有する有機重合体とその100重量部に対し、下記
    一般式(1)で示される有機スズ化合物(a)及び下記
    一般式(2)で示される有機スズ化合物(b)を反応さ
    せて得られる反応物を0. 01〜5重量部含有すること
    を特徴とする室温硬化性組成物。 R1 2SnO・・・(1) R2 2Sn(OCOR32 ・・・(2) (式中R1 、R2 、R3 は炭素数1〜20の1価の炭化
    水素基を示す)
  2. 【請求項2】有機重合体が本質的に分子量8000〜3
    0000のポリオキシアルキレン化合物である請求項1
    の室温硬化性組成物。
  3. 【請求項3】加水分解性珪素基が下記一般式(3)で示
    される請求項1の室温硬化性組成物。 −SiXa4 3-a・・・(3) (式中R4 は炭素数1〜20の置換もしくは非置換の1
    価の炭化水素基、Xは加水分解性珪素基、aは1,2ま
    たは3を示す。)
  4. 【請求項4】ポリオキシアルキレン化合物がポリオキシ
    エチレン化合物、ポリオキシプロピレン化合物、ポリオ
    キシブチレン化合物、ポリオキシヘキシレン化合物、ポ
    リオキシテトラメチレン化合物および/またはそれらの
    共重合体である請求項2の室温硬化性組成物。
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